01.04

01.04

一、线程相关的名称解释（了解）

1、什么是多线程

之前自己写的代码，都是单线程的，程序自上而下顺序执行，只有一条执行路径。
现在我们希望我们自己写的程序，能够同时做好几件事情，例如：一边聊天，并且支持多个好友聊天，一边传文件。
这个时候就需要开启多线程。
即多线程就是指一个应用程序有多条执行路径同时运行。

2、单线程和多线程的区别

（1）单线程：如果其中一句代码阻塞了，剩下的代码无法运行，我们CPU等资源对于这个线程来说就停止了。
相当于单行线，堵车
（2）多线程：如果其中一个线程阻塞了，只是这个线程阻塞，其他线程正常运行。

3、并行与并发

并行（parallel）：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。
要求：有多个处理器（CPU）
比喻：路线是多行线，过收费站，有多个收费口。
并发（concurrency）：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。指在同一个时刻只能有一条指令执行，但多个进程的指令被快速轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。
不要求：有多个处理器
比喻：路线是多行线，过收费站，只有一个收费口。
但是这个收费口动作非常快。
如果线程个数增多，等待的情况会越来越明显。

现在的程序，基本上是并行与并发同时存在。

4、进程与线程

程序（Programm）：选择任意一种编程语言（C，C++，Java，Python等），为了完成一个任务，功能，而编写了一段代码。
这段代码最终会被编译为一组指令。那么一个程序就是一组指令的集合。
如果程序没有运行，相当于存储在硬盘上的一个普通的文件。
软件（Software）：一个软件中可能有一个或多个的程序。
软件 = 一个或多个的程序 + 资源文件（图片，音频素材等）

            码农、程序员（关注是写代码），软件工程师（初级、中级、高级）。

进程（Process）：是程序的一次运行。即一个程序如果运行了多次，就会有多个进程。
操作系统分配内存等资源是以进程为单位的。不同的进程之间是不能共享内存资源的。哪怕是同一个应用程序的两次运行，
也是独立的两个进程，也无法共享内存资源。
进程之间的数据共享的成本很高，需要通过：文件、网络通信才能实现数据的共享。
而且进程之间的切换，也是成本很高。因为目前的操作系统成为多任务，那么CPU同一个时刻只能处理一个任务，
但是我们电脑会同时启动很多个进程，就算现在多核处理器，仍然数量不可能一个处理器负责一个进程，
所以需要轮循或抢夺。每一次轮换，操作系统需要记录当前这个进程运行到哪个指令，目前的各个资源的状态是什么样的。
线程（Thread）：线程是一个进程中的其中一条执行路径。
一个进程至少有一个线程。如果只有一个线程，称为单线程程序。
如果一个进程中有多个线程，称为多线程程序。
同一个进程中的多个线程是可以共享内存的，例如：堆内存、方法区内存。
那么，在同一个进程中的多个线程之间需要数据共享的话，就比较简单。

               另一点，同一个进程中的多个线程如果需要轮循或抢夺，那么成本相对比较低，我们只要记录当前线程的执行到哪一句指令即可，JVM中有一块内存区域：程序计数器，它就负责记录每一个线程目前执行到哪一个指令了，下一条指令是什么。并且每一个线程又有独立的内存，例如：栈内存有的时候会把线程称为轻量级的进程。进程是操作系统分配资源和调度的最小单位。线程是CPU调度的最小单位。多线程和多进程的目标：可以同时做好几件事情，然后可以充分利用CPU资源。

JVM内存：
（1）方法区：加载的类信息，静态变量，常量等
（2）堆：存储new的对象
（3）栈：局部变量
A：虚拟机栈：Java方法
B：本地方法栈 ：native方法
（4）程序计数器：记录每一个线程的下一条指令

实现java.lang.Runnable接口

步骤：
（1）自定义一个线程类，实现Runnable接口
（2）必须重写父接口的一个方法：run方法
public void run(){
线程体：这个线程要完成的任务代码
}
（3）创建自定义线程类的对象
（4）启动线程：
A：创建Thread类的对象，并把自定义线程类的对象传给Thread类的对象
B：调用Thread类的对象的start()
当线程启动之后，相当于将线程交给了线程调度器来管理。

main是一个线程
my是另一个线程对象

public class Runnable {public static void main(String[] args) {MyRunnable my = new MyRunnable();
//        my.start();//无法直接调用start()，因为父类Object中没有，父接口Runnable没有。//刚才我们说java.lang.Thread类有，我们借用Thread类的start方法帮我们启动线程//所以我们需要创建Thread类的对象，并且在创建Thread类的对象的时候，告诉它执行谁的run()Thread t = new Thread(my);//使用了Thread(Runnable target) 构造器t.start();}
}
class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {//例如：打印1-10之间的偶数for (int i=2; i<=100; i+=2){System.out.println("i = " + i);}}
}

多线程不是Java的概念。
属于计算机操作系统原理中的概念。
Java支持多线程开发。

多线程的课程分两个阶段：JavaSE（一天）、Java高级（juc）

二、Java中如何支持多线程开发

1、JavaSE中有两种方式：

（1）继承Thread类
（2）实现Runnable接口

2、继承java.lang.Thread类

步骤：
（1）自定义一个线程类，继承Thread类
（2）必须重写父类的一个方法：run方法
public void run(){
线程体：这个线程要完成的任务代码
}
（3）创建自定义线程类的对象
（4）启动线程：调用线程对象的start()
当线程启动之后，相当于将线程交给了线程调度器来管理。

main是一个线程，
my是一个线程

public class Thread {public static void main(String[] args) {MyThread my = new MyThread();
//        my.run();//相当于调用普通的方法，不是多线程运行机制，只能顺序执行，// 即下面的代码必须等run()结束之后才能运行，不是同时运行my.start();//启动my线程之后，my线程的run()方法中的代码将与接下来main方法中代码，“同时”运行//start()是从Thread类继承的//打印1-10的奇数for (int i=1; i<=100; i+=2){System.out.println("main: i = " + i);try {if(i==5){Thread.sleep(1000);}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}class MyThread extends Thread{@Overridepublic void run() {//例如：打印1-10之间的偶数for (int i=2; i<=100; i+=2){System.out.println("i = " + i);}}
}

三、Thread类的API方法

1、构造器

Thread()
Thread(Runnable target)
Thread(String name)
Thread(Runnable target, String name)

2、Thread常用方法

（1）getName()：获取线程名称
默认情况下，线程的名称是：Thread-编号
例如：Thread-0
例如：Thread-1
（2）获取当前线程对象的静态方法
public static Thread currentThread()
（3）getPriority()：获取线程的优先级
setPriority()：设置线程的优先级
优先级高低会影响线程抢夺CPU的概率，如果优先级高的，抢到CPU的概率会提高。
优先级一共有10个等级：为1-10，不能超过这个范围。
如果优先级不在 MIN_PRIORITY 到 MAX_PRIORITY 范围内，就会报IllegalArgumentException。
MIN_PRIORITY:1
MAX_PRIORITY:10
NORM_PRIORITY:5

public class TestThreadMethod1 {public void test01(){Thread t = new Thread();System.out.println(t.getName());//Thread-0}//    @Test
//    public void test02(){//如果使用JUnit测试线程，要注意：JUnit的@Test的方法也是一个线程，如果它结束了，其他线程也会结束，因为JVM退出了public static void main(String[] args) {System.out.println("hello main");//这句代码一定先执行，剩下的线程还未start//如果使用main方法测试线程，当其他线程没有结束，此时就算main方法代码已经完成了，也不会退出JVMnew Thread(){public void run(){for (int i=1; i<=5; i++){//getName()从Thread父类继承的System.out.println(getName()+"：i="+i);}}}.start();//new 父类(实参列表){...}//说明匿名内部类中调用了父类的有参构造，super(name)new Thread("自定义线程2"){public void run(){for (int i=1; i<=5; i++){//getName()从Thread父类继承的System.out.println(getName()+"：i="+i);}}}.start();System.out.println("-----------------------------");//main线程负责打印---new Thread(new Runnable(){public void run(){for (int i=1; i<=5; i++){//Thread.currentThread()，获取当前线程对象，即当前哪个线程再执行这句代码，得到的就是哪个线程对象，它也是Thread类型的System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：i="+i);}}}).start();new Thread(new Runnable(){public void run(){for (int i=1; i<=5; i++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：i="+i);}}},"自定义线程4").start();}
}

public class ThreadMethod2 {public static void main(String[] args) {MyThread t1 = new MyThread();t1.start();MyThread t2 = new MyThread();t2.setPriority(10);t2.start();MyThread t3 = new MyThread();// t3.setPriority(100);//IllegalArgumentExceptiont3.start();//如何获取main线程的名称和优先级呢？System.out.println("主线程的名称：" + Thread.currentThread().getName());System.out.println("主线程的优先级：" + Thread.currentThread().getPriority());}
}
class MyThread extends Thread{public void run(){System.out.println(getName() + "的优先级：" + getPriority());}
}

3、Thread类的API方法

（4）线程的休眠：
public static void sleep(long millis) throws InterruptedException
public static void sleep(long millis, int nanos)throws InterruptedException
InterruptedException：编译时异常

（5）线程的暂停：
public static void yield()：让出当前线程的CPU资源，当前线程会与其他等待CPU资源的线程再次竞争
如果其他线程的优先级比较高，那么当前线程yield暂停之后，CPU资源被其他线程抢走的概率很高。

（6）线程的加塞：
public final void join()throws InterruptedException
无限制加塞，直到加塞的线程结束，被加塞的线程才有机会。
public final void join(long millis)throws InterruptedException
public final void join(long millis, int nanos)throws InterruptedException
限时加塞，在指定时间范围内，被加塞线程没有机会抢夺CPU资源。

public class ThreadMethod3 {public static void main(String[] args) {new Thread(){public void run(){for(int j=1; j<=100; j++){System.out.println("j = " + j);}}}.start();//倒计时的效果//下面的代码由main线程负责for (int i=10; i>=1; i--){System.out.println(i);/*try {//try...catch围绕：选中代码，按Ctrl +Alt + T，选中try..catchThread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}*/if(i==10) {Thread.yield();}}}
}

public class ThreadMethod4 {public static void main(String[] args) {TimeCount t = new TimeCount();t.start();for (int i=1; i<=10; i++){System.out.println("main,i=" + i);try {if(i==2){//main线程被t线程加塞//无限制加塞，main线程要等t线程结束，才能继续
//                    t.join();//限时加塞，t线程会加塞 500毫秒，0.5秒t.join(500);}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}
class TimeCount extends  Thread{public void run(){for (int i=2; i>=1; i--){System.out.println("i = " + i);try {Thread.sleep(10000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}