Day28下2
多线程
一、什么是进程
进程是系统进行资源分配和调用的独立单元，每一个进程都有它的独立内存空间和系统资源。
二、单进程操作系统和多进程操作系统的区别
单进程操作系统：dos（一瞬间只能执行一个任务）
多进程单用户操作系统：Windows（一瞬间只能执行多个任务）
多进程多用户操作系统：Linux（一瞬间只能执行多个任务）
三、现在的多核CPU是否可以让系统在同一个时刻可以执行多个任务吗？
理论上是可以的
实际上：由于多个进程的多种状态，出现的情况较少
四、什么是线程，理解线程和进程的关系
什么是线程？
线程是进程里面的一条执行路径，每个线程同享进程里面的内存空间和系统资源
一个进程 可以有 多个线程：各个线程都有不同的分工
理解线程和进程的关系
进程 与 进程 之间的关系：进程之间的内存空间和系统资源是独立的
同一个进程里的多条线程 ：线程之间的内存空间和系统资源是共享的
进程里：可以有一条或一条以上的线程
进程里只有一条线程的情况下，这条线程就叫做主线程
进程里有多条线程的情况下，只有一条线程叫做主线程
Ps：线程是在进程里的，他们是包含关系
补充：一个test类里面的有main方法，主线程在JVM（Java虚拟机）调用main方法，我们就可以在主线程的代码中创建子线程
ps：mian伪代码理解图
理解图
手画进程、线程理解图
并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔发生。
理解：并发:任务在同一时间段内交替进行,如时间片轮转。并行:任务在同一时刻真正同时进行
五、我们应用的软件有哪些是多线程的应用？
都是
六、Java中，如何来编写多线程的应用程序？有哪些方法？
1.线程类
创建MyThread类，继承Thread，重写run方法
步骤：
1.创建线程类（MyThread），继承Thread，重写run方法
2.创建子线程 – MyThread t = new MyThread();
3.启动线程 ---- t.start();
public class Test01 {public static void main(String[] args) {//创建线程的对象MyThread t = new MyThread();//启动线程t.start();}
}
//线程类
class MyThread extends Thread{//当前线程抢到cpu资源后，就会执行run方法@Overridepublic void run() {System.out.println("MyThread类中的run方法被调用了");}
}
2.任务类
创建Task类，实现Runnable接口中的run方法
步骤：
1.创建任务类（Task），实现Runnable接口中的run方法
2.创建任务类对象 – Task task = new Task();
3.创建子线程，并把任务交给他 – Thread t = new Thread(task);
4.启动线程 – t.start();
public class Test01 {public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread(new Task());t.start();}
}
//任务类
class Task implements Runnable{//当前线程抢到cpu资源后，就会执行run方法@Overridepublic void run() {System.out.println("Task类中的run方法被调用了");}
}
3.带返回值的任务类
4.线程池
七、感受多线程之间争抢资源的场景
需求：编写一个多线程的应用程序，主线程打印1-100之间的数字，子线程打印200-300之间的数字，观察其输出的结果，体会多线程互相争抢资源的场景
public class Test01 {public static void main(String[] args) {MyThread t = new MyThread();t.start();for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println("主线程：" + i);}}
}public class MyThread extends Thread{@Overridepublic void run() {for (int i = 200; i <= 300; i++) {System.out.println("子线程：" + i);}}
}
//随机一次输出：
主线程：1
主线程：2
子线程：200
子线程：201
子线程：202
子线程：203
子线程：204
主线程：3
主线程：4.....
八、小结
进程 与 进程 的关系：独享内存空间和系统资源
线程 与 进程 的关系：有一个进程中至少包含一个线程
线程 与 线程 的关系：在同一个进程里，多个线程共享内存空间和系统资源
一个进程中包含多个线程，只有一个主线程
经典面试题：请问当我们编写一个单纯的main方法时，此时该程序是否为单线程的？为什么？
垃圾回收器是一个后台线程
九、线程的优先级别
含义：
给线程定义抢到CPU资源的优先级
理解：
1.优先级别：1~10，数字越大，优先级越高
2.线程的优先级别不能决定线程是否优先抢到资源，优先级别只能影响（概率问题）随机一次输出：
A：1
A：2
A：3
C：1
B：1
B：2…
需求：在主线程中创3个子线程，并且设置不同优先级，观察其优先级对线程执行结果的”影响”。
a.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//10
b.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);//5
c.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//1
Thread定义了三个级别，所有这里我们使用他自定义的来代替数字
public class A extends Thread{@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println("A：" + i);}}
}
//同理B、C
public class Test01 {public static void main(String[] args) {A a = new A();B b = new B();C c = new C();//设置优先级别a.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//10b.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);//5c.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//1a.start();b.start();c.start();}
}十、给线程自定义名称
- 自己写getThreadName/setThreadName
- 调用父类的一个参数的构造方法和getName
- Thread.currentThread().getName()
作用理解：多个线程功能一样，名字不一样就可以给其取名称
以优先级为基础代码编写观察
//自己写
public class MyThread extends Thread{private String threadName;public MyThread(String threadName) {this.threadName = threadName;}@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println(threadName + "：" + i);}}
}
//调用父类
public class MyThread extends Thread{public MyThread(String name) {super(name);}@Overridepublic void run() {//获取当前线程对象Thread t = Thread.currentThread();for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println(t.getName() + "：" + i);}}
}public class Test01 {public static void main(String[] args) {MyThread a = new MyThread("A");MyThread b = new MyThread("B");MyThread c = new MyThread("C");//设置优先级别a.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//10b.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);//5c.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//1a.start();b.start();c.start();}
}十一、让线程休眠
需求：编写一个抽取学员回答问题的程序，要求倒数三秒后输出被抽中的学员姓名
Thread.sleep(1000);
此方法为静态方法，写在哪个线程中，哪个线程就休眠
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {String[] names = {"东邪","西毒","南帝","北丐","小小","大大","奇男子"};Random random = new Random();int index = random.nextInt(names.length);for(int i = 3;i>0;i--){System.out.println(i);//Thread的静态方法 -- sleep(毫秒)，表示让当前线程休眠Thread.sleep(1000);}System.out.println(names[index]);}
十二、线程的礼让
需求：创建两个线程A,B，分别各打印1-100的数字，其中B一个线程，每打印一次，就礼让一次，观察实验结果
Thread.yield();
此方法为静态方法，此方法写在哪个线程中，哪个线程就礼让
所谓的礼让是指当前线程退出CPU资源，并转到就绪状态，接着再抢
十三、线程的合并
需求：主线程和子线程各打印200次，从1开始每次增加1，当主线程打印到10之后，让子线程先打印完再打印主线程
t.join(); 合并方法
十四、线程的中断
十五、守护线程
守护线程 默默守护着前台线程，当所有的前台线程都消亡后，守护线程会自动消亡
注意：垃圾回收器就是守护线程
t.setDaemon(true);
十六、线程局部变量（实现线程范围内的共享变量）
十七、线程的生命周期
1、新建状态
i. 在程序中用构造方法创建了一个线程对象后，新的线程对象便处于新建状态，此时，它已经有了相应的内存空间和其它资源，但还处于不可运行状态。新建一个线程对象可采用线程构造方法来实现。
ii. 例如：Thread thread=new Thread();
2、 就绪状态
i. 新建线程对象后，调用该线程的start()方法就可以启动线程。当线程启动时，线程进入就绪状态。此时，线程将进入线程队列排队，等待CPU调用，这表明它已经具备了运行条件。
3、运行状态
i. 当就绪状态的线程被调用并获得处理器资源时，线程就进入了运行状态。此时，自动调用该线程对象的run()方法。run()方法定义了该线程的操作和功能。
4、 阻塞状态
i. 一个正在执行的线程在某些特殊情况下，如被人为挂起，将让出CPU并暂时中止自己的执行，进入阻塞状态。在可执行状态下，如果调用sleep(2000)、wait()等方法，线程都将进入阻塞状态。阻塞时，线程不能进入排队队列，只有当引起阻塞的原因被消除后，线程才可以转入就绪状态。
5、死亡状态
i. 线程调用stop()方法时或run()方法执行结束后，线程即处于死亡状态。处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。
练习
1.计算任务，一个包含了2万个整数的数组，分拆了多个线程来进行并行计算，最后汇总出计算的结果。
2.铁道部发布了一个售票任务，要求销售1000张票，要求有3个窗口来进行销售，请编写多线程程序来模拟这个效果（该题涉及到线程安全，https://www.jb51.net/article/221008.htm）
i. 窗口001正在销售第1张票
ii. 窗口001正在销售第2张票
iii. 窗口002正在销售第3张票
iv. 。。。
v. 窗口002正在销售第1000张票
涉及到线程安全，要加锁
总结
3.多线程
进程的概念
线程的概念
创建线程的方式(线程类、任务类)
线程的优先级别
给线程命名
线程的休眠
