多线程

程序和进程的概念------------------------------

程序 - 数据结构 + 算法，主要指存放在硬盘上的可执行文件

进程 - 主要指运行在内存中的可执行文件

目前主流的操作系统都支持多进程，为了让操作系统同时可以执行多个任务

但进程是重量级的，也就是新建一个进程会消耗CPU和内存空间等系统资源，因此进程的数量比较局限

线程的概念------------------------------

为了解决上述问题就提出线程的概念，线程就是进程内部的程序流

也就是说操作系统内部支持多进程的，而每个进程的内部又是支持多线程的

线程是轻量的，新建线程会共享所在进程的系统资源（如CPU和内存空间），因此目前主流的开发都是采用多线程

多线程是采用时间片轮转法来保证多个线程的并发执行，所谓并发就是指宏观并行微观串行的机制（单核来说）

对于单核CUP来说：多个线程就是看起来是一起运行的，但是实际上没有一起运行

因为运行速度太快，看不出来（仔细一看不是一起运行的，粗略一看是一起运行的）

对于多核CUP来说：多个线程若分配与两个或者两个以上的CPU同时运行，那么就有可能真正的同时运行

如两个线程分别由各自的CPU来操作，只是占资源，操作由CPU操作

对于进程来说，我们通常在进程里运行多个线程，且线程占用的CPU和内存空间资源都是由进程的CPU和内存空间资源分配的

而进程的CPU和内存资源都是由系统资源分配，如一些电脑的内存空间大小有8G或者16G内存

而CPU资源也要看型号或者主频，外频，总线频率

线程的创建------------------------------

public class Thread
extends Object
implements Runnable

java.lang.Thread类代表线程，任何线程对象都是Thread类（子类）的实例

Thread类是线程的模板，封装了复杂的线程开启等操作，封装了操作系统的差异性

创建方式------------------------------

自定义类继承Thread类并重写run方法，然后创建该类的对象调用start方法

自定义类实现Runnable接口并重写run方法，创建该类的对象作为实参来构造Thread类型的对象

然后使用Thread类型的对象调用start方法

相关的方法------------------------------

Thread()，使用无参的方式构造对象
Thread(String name)，根据参数指定的名称来构造对象
Thread(Runnable target)，根据参数指定的引用来构造对象，其中Runnable是个接口类型
Thread(Runnable target,String name)，根据参数指定引用和名称来构造对象
void run()，若使用Runnable引用构造了线程对象，调用该方法时最终调用接口中的版本
若没有使用Runnable引用构造线程对象，调用该方法时则啥也不做
void start()，用于启动线程，Java虚拟机会自动调用该线程的run方法

package com.lagou.task18;public class ThreadTest {public static void main(String[] args) {// 1.使用无参方式构造Thread类型的对象// 由源码可知：Thread类中的成员变量target的数值为null。//Thread()，使用无参的方式构造对象Thread t1 = new Thread();Thread t2 = new Thread("1"); //最后run也是不运行，target还是null// 2.调用run方法进行测试// 由源码可知：由于成员变量target的数值为null，因此条件if (target != null)不成立//跳过{}中的代码不执行//  而run方法中除了上述代码再无代码，因此证明run方法确实啥也不干//void run()，若使用Runnable引用构造了线程对象，调用该方法时最终调用接口中的版本//若没有使用Runnable引用构造线程对象，调用该方法时则啥也不做t1.run();// 3.打印一句话System.out.println("我想看看你到底是否真的啥也不干！");}
}

执行流程------------------------------

执行main方法的线程叫做主线程，执行run方法的线程叫做新线程/子线程

main方法是程序的入口，对于start方法之前的代码来说，由主线程执行一次，当start方法调用成功后线程的个数由1个变成了2个

新启动的线程去执行run方法的代码，主线程继续向下执行，两个线程各自独立运行互不影响。当run方法执行完毕后子线程结束

当main方法执行完毕后主线程结束。两个线程执行没有明确的先后执行次序，由操作系统调度算法来决定

可以看作谁先用CPU执行

即对于单核来说：虽然在main里面创建的线程，但还会与main主线程抢占CPU资源，即谁先抢占（操作系统调度算法），谁先执行

不会因为该线程是主线程的子线程而不进行抢夺

如：它先分时间片给第一个调用，然后时间到了，把第一个踢出去

再把时间片分给第二个调用，时间到了又把第二个踢出去

又让第一个来，就好像2个人排队玩游戏，一人5分钟

即时间片是先分配好的，然后再继续分配，通常叫做抢占，即它通常会依次运行，若你运行时，程序有输出多条的

基本上是多核或者程序运行时间的差异，最有可能是优先级的关系（优先级大分配的时间多，即可以运行的时间久）

若还是会有一个输出两次的，则应该是内部运行时间的差异

那么就有可能会依次运行（程序时间不相差过大，而多核在相差不多时，会出现不同结果，而单核不会）

分配到同一个CPU里面，微观上是依次执行

之所以是有可能，是因为程序运行时间的不同，而导致某个程序比其他程序多运行几次，然后他才运行完，但时间是一样的

但对于多核来说：就会同时运行了，但还是会先占CPU的先运行，只不过不会再依次运行，由不同CPU操作

package com.lagou.task18;public class SubThreadRun extends Thread {@Overridepublic void run() {// 打印1 ~ 20之间的所有整数for (int i = 1; i <= 20; i++) {System.out.println("run方法中：i = " + i); // 1 2 ... 20}}
}

package com.lagou.task18;public class SubThreadRunTest {public static void main(String[] args) {// 1.声明Thread类型的引用指向子类类型的对象Thread t1 = new SubThreadRun();// 2.调用run方法测试，本质上就是相当于对普通成员方法的调用因//此执行流程就是run方法的代码执行完毕后才能继续向下执行//t1.run();// 用于启动线程，Java虚拟机会自动调用该线程类中的run方法// 相当于又启动了一个线程，加上执行main方法的线程是两个线程t1.start();// 打印1 ~ 20之间的所有整数for (int i = 1; i <= 20; i++) {System.out.println("-----------------main方法中：i = " + i); // 1 2 ... 20}}
}

package com.lagou.task18;public class SubRunnableRun implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 打印1 ~ 20之间的所有整数for (int i = 1; i <= 20; i++) {System.out.println("run方法中：i = " + i); // 1 2 ... 20}}
}

package com.lagou.task18;public class SubRunnableRunTest {public static void main(String[] args) {// 1.创建自定义类型的对象，也就是实现Runnable接口类的对象SubRunnableRun srr = new SubRunnableRun();// 2.使用该对象作为实参构造Thread类型的对象// 由源码可知：经过构造方法的调用之后，Thread类中的成员变量target的数值为srr//Thread(Runnable target)，根据参数指定的引用来构造对象，其中Runnable是个接口类型Thread t1 = new Thread(srr);// 3.使用Thread类型的对象调用start方法// 若使用Runnable引用构造了线程对象，调用该方法(run)时最终调用接口中的版本// 由run方法的源码可知：if (target != null) {//                         target.run();//                    }// 此时target的数值不为空这个条件成立，执行target.run()的代码，也就是srr.run()的代码t1.start();//srr.start();  Error// 打印1 ~ 20之间的所有整数for (int i = 1; i <= 20; i++) {System.out.println("-----------------main方法中：i = " + i); // 1 2 ... 20}}
}

方式的比较------------------------------

继承Thread类的方式代码简单，但是若该类继承Thread类后则无法继承其它类

而实现Runnable接口的方式代码复杂，但不影响该类继承其它类以及实现其它接口，因此以后的开发中推荐使用第二种方式

匿名内部类的方式------------------------------

使用匿名内部类的方式来创建和启动线程

package com.lagou.task18;public class ThreadNoNameTest {public static void main(String[] args) {//匿名内部类可以看成没有名字的内部类//是内部类的简化写法，它的本质是一个带具体实现的父类或者父接口的匿名的子类对象//即相当于指向子类// 匿名内部类的语法格式：父类/接口类型 引用变量名 = new 父类/接口类型() { 方法的重写 };// 1.使用继承加匿名内部类的方式创建并启动线程/*Thread t1 = new Thread() {@Overridepublic void run() {System.out.println("张三说：在吗？");}};t1.start();*/new Thread() {@Overridepublic void run() {System.out.println("张三说：在吗？");}}.start();// 2.使用实现接口加匿名内部类的方式创建并启动线程Runnable ra = new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("李四说：不在。");}};Thread t2 = new Thread(ra);t2.start();/*new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("李四说：不在。");}}).start();*/// Java8开始支持lambda表达式： (形参列表)->{方法体；}/*Runnable ra = ()-> System.out.println("李四说：不在。");new Thread(ra).start();*/new Thread(()-> System.out.println("李四说：不在。")).start();}
}

线程的生命周期------------------------------

新建状态 - 使用new关键字创建之后进入的状态，此时线程并没有开始执行

就绪状态 - 调用start方法后进入的状态，此时线程还是没有开始执行

运行状态 - 使用线程调度器调用该线程后进入的状态，此时线程开始执行

当线程的时间片执行完毕后任务没有完成时回到就绪状态

消亡状态 - 当线程的任务执行完成后进入的状态，此时线程已经终止

阻塞状态 - 当线程执行的过程中发生了阻塞事件进入的状态，如：sleep方法。阻塞状态解除后进入就绪状态

即不管怎样，无论你是阻塞还是没有在运行完，最后都要重新在运行的地方开始，即就绪状态，但并没有清除你以前的行为

且创建时，只要是关于Thread类的，即调用了他的构造方法，基本上就是创建一个线程

注意：若直接输出直接量，且放在开启线程（start方法）后面，基本上就会先运行该输出的值，因为你在运行run方法时

需要输出的时间远远大于直接输出直接量，所以通常会发现你run在运行时，还没输出数值时，他就输出了（多核来说，单核也会）

实际上是他快

但对于单核，则有可能会依次运行（程序时间不相差过大，而多核在相差不多时，会出现不同结果，而单核不会）

之所以是有可能，是因为程序运行时间的不同，而导致某个程序比其他程序多运行几次，然后他才运行完，但时间是一样的

线程的编号和名称------------------------------

long getId()，获取调用对象所表示线程的编号
String getName()，获取调用对象所表示线程的名称
void setName(String name)，设置/修改线程的名称为参数指定的数值
static Thread currentThread()，获取当前正在执行线程的引用

案例题目

自定义类继承Thread类并重写run方法，在run方法中先打印当前线程的编号和名称

然后将线程的名称修改为"zhangfei"后再次打印编号和名称。要求在main方法中也要打印主线程的编号和名称

package com.lagou.task18;public class ThreadIdNameTest extends Thread {public ThreadIdNameTest(String name) {super(name); // 表示调用父类的构造方法}@Overridepublic void run() {//long getId()，获取调用对象所表示线程的编号//String getName()，获取调用对象所表示线程的名称System.out.println("子线程的编号是：" + getId() + "，名称是：" + getName()); // 14  Thread-0 guanyu// 修改名称为"zhangfei"//void setName(String name)，设置/修改线程的名称为参数指定的数值setName("zhangfei");System.out.println("修改后子线程的编号是：" + getId() + "，名称是：" + getName()); // 14  zhangfei}public static void main(String[] args) {ThreadIdNameTest tint = new ThreadIdNameTest("guanyu");tint.start();// 获取当前正在执行线程的引用，当前正在执行的线程是主线程，也就是获取主线程的引用//static Thread currentThread()，获取当前正在执行线程的引用Thread t1 = Thread.currentThread();//获取该线程，但并没有创建，即可以说没有调用构造方法System.out.println("主线程的编号是：" + t1.getId() + ", 名称是：" + t1.getName());System.out.println(System.currentTimeMillis());}
}

package com.lagou.task18;public class RunnableIdNameTest implements Runnable  {@Overridepublic void run() {// 获取当前正在执行线程的引用，也就是子线程的引用//必须是start方法调用才可算是真正的执行线程，否则就只有创建线程//通过t2执行Thread t1 = Thread.currentThread();System.out.println("子线程的编号是：" + t1.getId() + "， 名称是：" + t1.getName()); // 14 guanyu//Thread t2 = new Thread(rint, "guanyu") 源码里，最后还是RunnableIdNameTest来调用run方法//若RunnableIdNameTest继承Thread的话，用this.getName()就不是guanyu了//因为继承了Thread就是创建了线程，即不是guanyu，但是还没有去执行，则必须要start方法执行//否则Thread.currentThread()方法，获得的不是你的引用，而是其他线程到该代码的引用t1.setName("zhangfei");System.out.println("修改后子线程的编号是：" + t1.getId() + "， 名称是：" + t1.getName());// 14 zhangfei}public static void main(String[] args) {RunnableIdNameTest rint = new RunnableIdNameTest();//Thread t2 = new Thread(rint);Thread t2 = new Thread(rint, "guanyu");t2.start();// 获取当前正在执行线程的引用，当前正在执行的线程是主线程，也就是获取主线程的引用Thread t1 = Thread.currentThread();System.out.println("主线程的编号是：" + t1.getId() + ", 名称是：" + t1.getName());}
}

常用的方法------------------------------

static void yield()，当前线程让出处理器（离开Running状态），使当前线程进入Runnable状态等待，不占用CPU资源
直接等待了
static void sleep(times)，使当前线程从 Running 放弃处理器进入Block状态, 休眠times毫秒
再返回到Runnable如果其他线程打断当前线程的Block(sleep), 就会发生InterruptedException
因为有阻塞状态，即休眠的毫秒数，所以占用CPU资源，因为休眠不结束的话，就会一直运行
但会有他里面代码的内存占用，但占用内存是必然的，其他程序也都需要内存，所以这里不用考虑内存
int getPriority()，获取线程的优先级
void setPriority(int newPriority)，修改线程的优先级
优先级越高的线程不一定先执行，但该线程获取到时间片的机会会更多一些(时间更长)
除了程序也有运行时间，过大，则会后出结果
最主要的就是设置的优先级，不会真正的优先，就如概率一样，99%正确也会有1%的错误，可以将优先级看成概率
优先级默认为5 
void join()，等待该线程终止，即主线程会等待，但是主线程里的其他子线程有启动的，那么那个子线程会继续运行
而不会等待
void join(long millis)，等待参数指定的毫秒数
boolean isDaemon()，用于判断是否为守护线程
void setDaemon(boolean on)，用于设置线程为守护线程

其他程序运行时间，也会导致sleep的操作

如我要一个数值输出8次，每停顿一秒输出一次，而主线程停顿8秒，打印主线程等待结束，通常情况下，都会输出8次

但是我在第一次的时候，就写一个很大的循环，可以循环8秒的循环，那么就会出现，只输出一次的结果

即可以对于一般程序来说，基本不会影响，因为他所占的时间对于一秒来说可以忽略不计

如主线程停5秒，子线程停1秒，主线程的5秒会导致子线程的判断条件为false,如下

//子线程
//run方法里：
white(a == true){
System.out.println(1);
Thread.sleep(1000); // 停一秒
}
//主线程
Thread.sleep(5000);
a = false;
//可以知道如下，我将--------八个-表示一秒钟，那么就会出现以下情况
1-------- 1-------- 1-------- 1-------- 1-------- a == ture(不成立)
-------- -------- -------- -------- -------- a =false
//可以发现子线程里的--------在等待时，主线程就结束了，而实际上，输出的1的时间远远小于一个"-"，即忽略不计
//但是若这个1所占的"-"够长，
//----------------------------------------------------------------
//若将子线程的输出位置改变，如下
//子线程
//run方法里：
white(a == true){
Thread.sleep(1000); // 停一秒
System.out.println(1);
}
//主线程
Thread.sleep(5000);
a = false;
//可以知道如下，我将--------八个-表示一秒钟，那么就会出现以下情况
--------1 --------1 --------1 --------1 --------1 a == ture(不成立)
-------- -------- -------- -------- -------- a =false
//可以知道当a的值改变时，由于子线程还在等待，即还没运行完，所以输出1后，在退出循环
//且实际上1所占的时间远远小于一个"-"，即也是忽略不计
//但是若有一个大的循环，则会只输出第一个1，然后判断a为false，结束循环
//所以得出一个结论，但等待的时间够长，且程序够少，那么就可以直接看成等待秒数的计算
//如主线程等待5秒，子线程等待1秒，输出的值都是5/1次
//但也有一个解释，就是，只要加起来的程序所占时间(即5秒钟内的程序运行时间，其中有相等的1秒钟)
//大于子线程的等待秒数
//则不可以直接用5/1来算次数(根据大多少具体判断)
//就如大的循环一样
//而对于加起来程序所占时间(即5秒钟内的程序运行时间，其中有相等的1秒钟)，与等待秒数是否相等问题：
//若正好占一秒，而你等待一秒，则形成无缝连接
//对于第一种情况，就是子线程等待时间会与主线程等待时间相交，那么就会少输出一个1
//除非主线程在子线程判断结束后，等待时间才到，那么就不会
//对于第二种情况，就是输出的程序时间会与主线程等待时间相交，那么就会少输出一个1
//除非主线程在子线程判断结束后，等待时间才到，那么就不会
//即一个将等待时间交接，一个将程序时间交接
//等待时间交接可以数据先处理，然后再直接让出CPU资源，但最后让出CPU资源
//程序时间交接会将数据后处理，最后操作，可能会对数据重新赋值，但会先让出CPU资源
//这些代码认为是单核，但运行时可能是双核，你的电脑是双核

package com.lagou.task18;public class ThreadPriorityTest extends Thread {@Overridepublic void run() {//int getPriority()，获取线程的优先级//System.out.println("子线程的优先级是：" + getPriority()); // 5  10  优先级越高的线程不一定先执行。for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.println("子线程中：i = " + i);}}public static void main(String[] args) {ThreadPriorityTest tpt = new ThreadPriorityTest();// 设置子线程的优先级//void setPriority(int newPriority)，修改线程的优先级//优先级越高的线程不一定先执行，但该线程获取到时间片的机会会更多一些tpt.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);tpt.start();Thread t1 = Thread.currentThread();//System.out.println("主线程的优先级是：" + t1.getPriority()); // 5 普通的优先级for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.println("--主线程中：i = " + i);}}}

package com.lagou.task18;public class ThreadJoinTest extends Thread {@Overridepublic void run() {// 模拟倒数10个数的效果System.out.println("倒计时开始...");for (int i = 10; i > 0; i--) {System.out.println(i);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("新年快乐！");}public static void main(String[] args) {ThreadJoinTest tjt = new ThreadJoinTest();tjt.start();// 主线程开始等待System.out.println("主线程开始等待...");try {// 表示当前正在执行的线程对象等待调用线程对象，也就是主线程等待子线程终止//void join()，等待该线程终止//tjt.join();//oid join(long millis)，等待参数指定的毫秒数tjt.join(5000); // 最多等待5秒} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//System.out.println("终于等到你，还好没放弃！");System.out.println("可惜不是你，陪我到最后！");}
}

package com.lagou.task18;public class ThreadDaemonTest extends Thread {@Overridepublic void run() {//boolean isDaemon()，用于判断是否为守护线程//System.out.println(isDaemon()? "该线程是守护线程": "该线程不是守护线程"); // 默认不是守护线程// 当子线程不是守护线程时，虽然主线程先结束了，但是子线程依然会继续执行，直到打印完毕所有数据为止// 当子线程是守护线程时，当主线程结束后，则子线程随之结束for (int i = 0; i < 50; i++) {System.out.println("子线程中：i = " + i);}}public static void main(String[] args) {ThreadDaemonTest tdt = new ThreadDaemonTest();// 必须在线程启动之前设置子线程为守护线程//void setDaemon(boolean on)，用于设置线程为守护线程tdt.setDaemon(true);tdt.start();for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.println("-------主线程中：i = " + i);}}
}

主线程：是产生其他子线程的线程，通常它必须最后完成执行比如执行各种关闭动作

即可以说守护线程是给主线程操作子线程的一种设置

案例题目------------------------------

编程创建两个线程，线程一负责打印1 ~ 100之间的所有奇数，其中线程二负责打印1 ~ 100之间的所有偶数

在main方法启动上述两个线程同时执行,主线程等待两个线程终止

package com.lagou.task18;public class SubThread1 extends Thread {@Overridepublic void run() {// 打印1 ~ 100之间的所有奇数for (int i = 1; i <= 100; i += 2) {System.out.println("子线程一中： i = " + i);}}
}

package com.lagou.task18;public class SubThread2 extends Thread {@Overridepublic void run() {// 打印1 ~ 100之间的所有偶数for (int i = 2; i <= 100; i += 2) {System.out.println("------子线程二中： i = " + i);}}
}

package com.lagou.task18;public class SubThreadTest {public static void main(String[] args) {SubThread1 st1 = new SubThread1();SubThread2 st2 = new SubThread2();st1.start();st2.start();System.out.println("主线程开始等待...");try {st1.join();st2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("主线程等待结束！");}
}

package com.lagou.task18;public class SubRunnable1 implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 打印1 ~ 100之间的所有奇数for (int i = 1; i <= 100; i += 2) {System.out.println("子线程一中： i = " + i);}}
}

package com.lagou.task18;public class SubRunnable2 implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 打印1 ~ 100之间的所有偶数for (int i = 2; i <= 100; i += 2) {System.out.println("------子线程二中： i = " + i);}}
}

package com.lagou.task18;public class SubRunnableTest {public static void main(String[] args) {SubRunnable1 sr1 = new SubRunnable1();SubRunnable2 sr2 = new SubRunnable2();Thread t1 = new Thread(sr1);Thread t2 = new Thread(sr2);t1.start();t2.start();System.out.println("主线程开始等待...");try {t1.join();t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("主线程等待结束！");}
}

线程同步机制------------------------------

当多个线程同时访问同一种共享资源时，可能会造成数据的覆盖等不一致性问题

即当多个线程需要访问同一个资源时

它们需要以某种顺序来确保该资源在某时刻只能被一个线程使用，否则，程序的运行结果将会是不可预料的

此时就需要对线程之间进行通信和协调，该机制就叫做线程的同步机制

多个线程并发读写同一个临界资源时会发生线程并发安全问题

异步操作：多线程并发（一起进发）的操作，各自独立运行，可以理解位不同的步骤，即不用排队

同步操作：多线程串行（跟着进行）的操作，先后执行的顺序，可以理解为同样的步骤，即排队

对于同步机制，主要针对于多核，因为单核实际上还是依次运行的

对于多个start方法，先调用的一般先执行，只不过现在的电脑处理很快的，你几乎都感觉不到在并发

由于速度快，但CPU先运算的还是会先执行

解决方案------------------------------

由程序结果可知：当两个线程同时对同一个账户进行取款时，导致最终的账户余额不合理

引发原因：线程一执行取款时还没来得及将取款后的余额写入后台，线程二就已经开始取款

解决方案：让线程一执行完毕取款操作后，再让线程二执行即可，将线程的并发操作改为串行操作

经验分享：在以后的开发尽量减少串行操作的范围，从而提高效率

实现方式------------------------------

在Java语言中使用synchronized关键字来实现同步/对象锁机制从而保证线程执行的原子性

即要么我不执行，要么等我执行完，且执行过程不可打断

具体方式如下：

使用同步代码块的方式实现部分代码的锁定，格式如下：
synchronized(类类型的引用) { //这里的"类类型的引用"的专业术语：同步监视器
编写所有需要锁定的代码
} 
使用同步方法的方式实现所有代码的锁定，直接使用synchronized关键字来修饰整个方法即可该方式等价于： 
synchronized(this) { 
整个方法体的代码
} 
即直接用synchronized对方法修饰时，就说明这个方法是谁调用谁来当同步监听器，即等价于this
换言之，就是这个方法被锁了，只对于同一引用，因为其他引用调用的this是不同的
即这就是为什么需要一个同步监听器的原因
由于synchronized(类类型的引用)的"类类型的引用"是多变的，即不同的引用也会参与同步，如静态的引用
但基本上都会在类里面新建该引用，防止同一引用的调用，会出现不同步，如synchronized(new 类名())
但是正是因为有可能会没有新建，则出现了直接修饰整个方法，即相当于this，这样就保证了是同一引用的会同步
而对于静态来说，由于没有this，但是静态的基本上都是一个类的，即使用了该静态，就一定是使用了同一个类的方法
那么这时使用synchronized修饰方法时等价于使用了synchronized(类名.class)，这个类名无论怎么变化
他们在调用这个静态方法时都会同步(串行)
最后可以理解为无论是什么方法或者代码，在有synchronized锁面前，只要()里面的同步监听器是相同的
相同监听器所修饰的锁都必须等待前一个的锁打开(运行完，而Lock必须解锁)
否则，无论你是不同的方法，还是不同的类的方法，都必须等一等
回忆：继承类时相同方法都有重写，一个类的方法是在方法区里，且独一份，并且类里面最好不要创建本类的对象
因为有嵌套，如main方法里创建对象时，运行时有问题，或者静态对象调用时，也会出现问题
当然静态变量在本类方法里，可以直接写出，或者加上类名写出都可以

package com.lagou.task18;public class AccountThreadTest extends Thread {private int balance; // 用于描述账户的余额private static Demo dm = new Demo(); // 隶属于类层级，所有对象共享同一个public AccountThreadTest() {}public AccountThreadTest(int balance) {this.balance = balance;}public int getBalance() {return balance;}public void setBalance(int balance) {this.balance = balance;}@Overridepublic /*static*/ /*synchronized*/ void run() {/*System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已启动...");//synchronized (dm) { // ok//synchronized (new Demo()) { // 锁不住  要求必须是同一个对象// 1.模拟从后台查询账户余额的过程int temp = getBalance(); // temp = 1000  temp = 1000// 2.模拟取款200元的过程if (temp >= 200) {System.out.println("正在出钞，请稍后...");temp -= 200;  // temp = 800   temp = 800try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("请取走您的钞票！");} else {System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");}// 3.模拟将最新的账户余额写入到后台setBalance(temp); // balance = 800  balance = 800//}*/test();}public /*synchronized*/ static void test() {synchronized (AccountThreadTest.class) { // 该类型对应的Class对象，由于类型是固定的，因此Class对象也是唯一的，因此可以实现同步System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已启动...");//synchronized (dm) { // ok//synchronized (new Demo()) { // 锁不住  要求必须是同一个对象//因为这样每来一个都会创建对象，相当于每个人都拿一把锁// 1.模拟从后台查询账户余额的过程int temp = 1000; //getBalance(); // temp = 1000  temp = 1000// 2.模拟取款200元的过程if (temp >= 200) {System.out.println("正在出钞，请稍后...");temp -= 200;  // temp = 800   temp = 800try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("请取走您的钞票！");} else {System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");}// 3.模拟将最新的账户余额写入到后台//setBalance(temp); // balance = 800  balance = 800}}public static void main(String[] args) {AccountThreadTest att1 = new AccountThreadTest(1000);att1.start();AccountThreadTest att2 = new AccountThreadTest(1000);att2.start();System.out.println("主线程开始等待...");try {att1.join();//t2.start(); // 也就是等待线程一取款操作结束后再启动线程二//不符合多项程的意义，因为没有同时启动了att2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("最终的账户余额为：" + att1.getBalance()); // 800}}

package com.lagou.task18;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class AccountRunnableTest implements Runnable {private int balance; // 用于描述账户的余额private Demo dm = new Demo();private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();  // 准备了一把锁public AccountRunnableTest() {}public AccountRunnableTest(int balance) {this.balance = balance;}public int getBalance() {return balance;}public void setBalance(int balance) {this.balance = balance;}@Overridepublic /*synchronized*/ void run() {// 开始加锁lock.lock();// 由源码可知：最终是account对象来调用run方法，因此当前正在调用的对象就是account//也就是说this就是account//synchronized (this) { // okSystem.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已启动...");//synchronized (dm) { // ok//synchronized (new Demo()) { // 锁不住  要求必须是同一个对象// 1.模拟从后台查询账户余额的过程int temp = getBalance(); // temp = 1000  temp = 1000// 2.模拟取款200元的过程if (temp >= 200) {System.out.println("正在出钞，请稍后...");temp -= 200;  // temp = 800   temp = 800try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("请取走您的钞票！");} else {System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");}// 3.模拟将最新的账户余额写入到后台setBalance(temp); // balance = 800  balance = 800//}lock.unlock(); // 实现解锁}public static void main(String[] args) {AccountRunnableTest account = new AccountRunnableTest(1000);//AccountRunnableTest account2 = new AccountRunnableTest(1000);Thread t1 = new Thread(account);Thread t2 = new Thread(account);//Thread t2 = new Thread(account2);t1.start();t2.start();System.out.println("主线程开始等待...");try {t1.join();//t2.start(); // 也就是等待线程一取款操作结束后再启动线程二t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("最终的账户余额为：" + account.getBalance()); // 600  800}
}class Demo{}

注意：一个类里面可以写多个类（不是内部类），而文件名通常必须要与有public修饰的类名一样，否则编译时会报错

之所以是通常，是因为若都没有public那么就会编译通过，会出现多个类的字节码文件

即使用java xxx（那些字节码文件的名字，不修改的话即类名），会使用相应的类的main方法

但是若直接用java xxx.java则会执行，他跳过了该错误

而他没有直接的看到出现的字节码文件，那么在运行时，会根据类的执行顺序而运行main方法

且不管你是否为public修饰的类，即只运行放在前面的类的main方法

静态方法的锁定------------------------------

当我们对一个静态方法加锁，如:
public synchronized static void xxx(){….}
那么该方法锁的对象是类对象
每个类都有唯一的一个类对象
获取类对象的方式:类名.class
静态方法与非静态方法同时使用了synchronized后它们之间是非互斥关系的
原因在于：静态方法锁的是类对象而非静态方法锁的是当前方法所属对象

静态变量是有引用的连接的，即也可以用引用来调用

所有的修饰都基本上写在返回值前面，而返回值前面的修饰基本上是可以改变位置的

注意事项------------------------------

使用synchronized保证线程同步应当注意：多个需要同步的线程在访问同步块时，看到的应该是同一个锁对象引用

即当使用类实现接口时，由于Thread都使用该类，即调用该类的run方法，最后创建多个Thread时

调用的都是同一个对象的run方法

即synchronized里的引用若使用本类创建的引用时，使用的是同一个

若使用类继承Thread的话，那么调用的是不同的对象的run方法，那么synchronized里的引用若使用本类创建的引用时

使用的不是同一个

在使用同步块时应当尽量减少同步范围以提高并发的执行效率

线程安全类和不安全类------------------------------

StringBuffer类是线程安全的类，但StringBuilder类不是线程安全的类

Vector类和 Hashtable类是线程安全的类，但ArrayList类和HashMap类不是线程安全的类

Collections.synchronizedList() 和 Collections.synchronizedMap()等方法实现安全

死锁的概念------------------------------

线程一执行的代码：public void run(){synchronized(a){//持有对象锁a，等待对象锁b synchronized(b){ 编写锁定的代码; } }
}

线程二执行的代码：public void run(){ synchronized(b){ //持有对象锁b，等待对象锁a synchronized(a){ 编写锁定的代码; } }
}

注意：在以后的开发中尽量减少同步的资源，减少同步代码块的嵌套结构的使用

使用Lock（锁）实现线程同步------------------------------

从Java5开始提供了更强大的线程同步机制—使用显式定义的同步锁对象来实现

java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具

该接口的主要实现类是ReentrantLock类，该类拥有与synchronized相同的并发性

在以后的线程安全控制中，经常使用ReentrantLock类显式加锁和释放锁

常用的方法------------------------------

ReentrantLock()，使用无参方式构造对象
void lock()，获取锁
void unlock()，释放锁

与synchronized方式的比较------------------------------

Lock是显式锁，需要手动实现开启和关闭操作

而synchronized是隐式锁，执行锁定代码后自动释放

Lock只有同步代码块方式的锁，即锁与解锁之间的代码

与synchronized不一样，synchronized是运行完后，才可让其他代码进入，而Lock必须要解锁后才可进入

而synchronized有同步代码块方式和同步方法两种锁

使用Lock锁方式时，Java虚拟机将花费较少的时间来调度线程，因此性能更好

由于Lock可以实现手动操作，即可以有更多的操作空间

Object类常用的方法------------------------------

void wait()，用于使得线程进入等待状态(阻塞状态，类似于sleep方法)，直到其它线程调用notify()或notifyAll()方法
且占用CPU资源，并会解除对象锁，而sleep不会
wait()方法会强迫线程先进行释放锁操作，即必须要在锁里面进行，否则报错
即可以知道，他可以随时释放锁，与unlock方法类似(只是类似，因为他释放的是synchronized锁)
但他也可以让该线程进行等待，且必须唤醒或者等待他时间结束，这里是必要的
也可以看成sleep与unlock的结合体，即可以有更多的操作空间
如互相输出，即线程的来回操作
也可以让两个线程同时操作，如当唤醒后或者等待时间结束后，一个操作wait方法前面的，另一个操作wait方法后面的
但必须要在synchronized锁里面，Lock锁里面也不行，因为底层代码的缘故，wait()方法会强迫线程先进行释放锁操作
即必须要在synchronized锁里面进行，否则报错，因为wait就是用来操作锁的，即在锁里面调用wait方法时
可以隐式的看成监听器.wait()，所以当syschronized的参数为this时，可以直接写wait()，否则需要加参数名.wait()
除非他有隐式的this，如引用调用时，就有this，要不然就报错
即虽然是服务与锁，但实际上服务于监听器，即锁可以称为监听器的锁
那么就会有，当调用方法时，若引用相同(设为引用为c)，且该方法里的synchronized的监听器为this
那么该锁里面写上wait或者notify，也就是c.wait或者c.notify，后者会将拥有同样监听器的锁唤醒，而前者不会
因为wait方法作用于本身线程，与其他线程无关，而notify方法可以让其他线程调用，来唤醒同样监听器的线程
其中notify是c.notify可以让该类型锁里面的wait唤醒，而wait虽然也是c.wait
但实际上他并没有让其他该类型锁的线程等待，前者可以通过找到wait方法，而进行唤醒
后者却找不到让其他线程等待的东西，即只可以使得当前线程等待
这里"监听器"实际叫做"同步监听器"
当你认为输出结果与预期不对时，有可能是输出的那个语句没看到了，因为太慢了，即会很少
void wait(long timeout)，用于进入等待状态，直到其它线程调用方法或参数指定的毫秒数已经过去为止
即当等待时间到了时，就会自动解除等待，当然，也可以在他等待时直接唤醒
void notify()，用于唤醒等待的单个线程，与wait方法一样，有this可以不加，有参数，加参数
void notifyAll()，用于唤醒等待的所有线程，与wait方法一样，有this可以不加，有参数，加参数

解决wait方法和sleep方法是否会释放锁的问题

//当两个线程进入时
public synchronized void run(){notify(); //放前面，是防止又调用wait方法System.out.println(1);try {wait(); //Thread.sleep(1000); //wait(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(2);}
//输出112
//当wait()变为Thread.sleep(1000)时
//输出1212
//即可以知道sleep没有释放锁
//而wait释放了锁
//最后当wait()变成wait(1000)时
//输出1122，最后一个2基本等待1秒出现，除非有其他情况，如卡了等等

package com.lagou.task18;public class ConsumerThread extends Thread {// 声明一个仓库类型的引用作为成员变量，是为了能调用调用仓库类中的生产方法   合成复用原则private StoreHouse storeHouse;// 为了确保两个线程共用同一个仓库public ConsumerThread(StoreHouse storeHouse) {this.storeHouse = storeHouse;}public ConsumerThread() {}@Overridepublic void run() {while (true) {storeHouse.consumerProduct();try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}

package com.lagou.task18;/*** 编程实现生产者线程，不断地生产产品*/
public class ProduceThread extends Thread {// 声明一个仓库类型的引用作为成员变量，是为了能调用调用仓库类中的生产方法   合成复用原则private StoreHouse storeHouse;// 为了确保两个线程共用同一个仓库public ProduceThread(StoreHouse storeHouse) {this.storeHouse = storeHouse;}@Overridepublic void run() {while (true) {storeHouse.produceProduct();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}

package com.lagou.task18;/*** 编程实现仓库类*/
public class StoreHouse {private int cnt = 0; // 用于记录产品的数量public synchronized void produceProduct() {notify();if (cnt < 10) {System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "正在生产第" + (cnt+1) + "个产品...");cnt++;} else {try {wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}public synchronized void consumerProduct() {notify();if (cnt > 0) {System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "消费第" + cnt + "个产品");cnt--;} else {try {wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}

package com.lagou.task18;public class StoreHouseTest {public static void main(String[] args) {// 创建仓库类的对象StoreHouse storeHouse = new StoreHouse();// 创建线程类对象并启动ProduceThread t1 = new ProduceThread(storeHouse);ConsumerThread t2 = new ConsumerThread(storeHouse);t1.start();t2.start();}
}

线程池------------------------------

从Java5开始新增加创建线程的第三种方式为实现java.util.concurrent.Callable接口

常用的方法------------------------------

V call()，计算结果并返回

FutureTask类------------------------------

public class FutureTask<V>
extends Object
implements RunnableFuture<V> //RunnableFuture实现了Runnable接口

java.util.concurrent.FutureTask类用于描述可取消的异步计算

该类提供了Future接口的基本实现，包括启动和取消计算

查询计算是否完成以及检索计算结果的方法，也可以用于获取方法调用后的返回结果

常用的方法------------------------------

FutureTask(Callable callable)，根据参数指定的引用来创建一个未来任务
V get()，获取call方法计算的结果，并等待线程执行完毕

package com.lagou.task18;import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;public class ThreadCallableTest implements Callable {@Override//V call()，计算结果并返回public Object call() throws Exception {// 计算1 ~ 10000之间的累加和并打印返回int sum = 0;for (int i = 1; i <= 10000; i++) {sum +=i;}System.out.println("计算的累加和是：" + sum); // 50005000return sum;}public static void main(String[] args) {ThreadCallableTest tct = new ThreadCallableTest();//FutureTask(Callable callable)，根据参数指定的引用来创建一个未来任务FutureTask ft = new FutureTask(tct);Thread t1 = new Thread(ft);t1.start(); //会执行call方法，与执行run方法类型Object obj = null;try {//V get()，获取call方法计算的结果，并等待线程执行完毕obj = ft.get();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程处理方法的返回值是：" + obj); // 50005000}
}

线程池的由来------------------------------

在服务器编程模型的原理，每一个客户端连接用一个单独的线程为之服务，当与客户端的会话结束时，线程也就结束了

即每来一个客户端连接，服务器端就要创建一个新线程

如果访问服务器的客户端很多，那么服务器要不断地创建和销毁线程，这将严重影响服务器的性能

概念和原理------------------------------

线程池的概念：首先创建一些线程，它们的集合称为线程池，当服务器接受到一个客户请求后

就从线程池中取出一个空闲的线程为之服务，服务完后不关闭该线程，而是将该线程还回到线程池中

在线程池的编程模式下，任务是提交给整个线程池，而不是直接交给某个线程

线程池在拿到任务后，它就在内部找有无空闲的线程，再把任务交给内部某个空闲的线程

任务是提交给整个线程池，一个线程同时只能执行一个任务，但可以同时向一个线程池提交多个任务

相关类和方法------------------------------

public class Executors
extends Object

从Java5开始提供了线程池的相关类和接口：java.util.concurrent.Executors类和java.util.concurrent.ExecutorService接口

其中Executors是个工具类和线程池的工厂类，可以创建并返回不同类型的线程池

常用的方法------------------------------

static ExecutorService newCachedThreadPool()，创建一个可根据需要创建新线程的线程池
static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)，创建一个可重用固定线程数的线程池
static ExecutorService newSingleThreadExecutor()，创建一个只有一个线程的线程池

其中ExecutorService接口是真正的线程池接口，主要实现类是ThreadPoolExecutor

常用的方法------------------------------

void execute(Runnable command)，执行任务和命令，通常用于执行
Runnable Future<V> submit(Callable<T> task)，执行任务和命令，通常用于执行
Callablevoid shutdown()，启动有序关闭

package com.lagou.task18;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {// 1.创建一个线程池ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);// 2.向线程池中布置任务executorService.submit(new ThreadCallableTest());// 3.关闭线程池executorService.shutdown();}
}# 在线程池的编程模式下，任务是提交给整个线程池，而不是直接交给某个线程###### 线程池在拿到任务后，它就在内部找有无空闲的线程，再把任务交给内部某个空闲的线程###### 任务是提交给整个线程池，一个线程同时只能执行一个任务，但可以同时向一个线程池提交多个任务###### 相关类和方法------------------------------```java
public class Executors
extends Object

从Java5开始提供了线程池的相关类和接口：java.util.concurrent.Executors类和java.util.concurrent.ExecutorService接口

其中Executors是个工具类和线程池的工厂类，可以创建并返回不同类型的线程池

常用的方法------------------------------

static ExecutorService newCachedThreadPool()，创建一个可根据需要创建新线程的线程池
static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)，创建一个可重用固定线程数的线程池
static ExecutorService newSingleThreadExecutor()，创建一个只有一个线程的线程池

其中ExecutorService接口是真正的线程池接口，主要实现类是ThreadPoolExecutor

常用的方法------------------------------

void execute(Runnable command)，执行任务和命令，通常用于执行
Runnable Future<V> submit(Callable<T> task)，执行任务和命令，通常用于执行
Callablevoid shutdown()，启动有序关闭

package com.lagou.task18;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadPoolTest {public static void main(String[] args) {// 1.创建一个线程池ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);// 2.向线程池中布置任务executorService.submit(new ThreadCallableTest());// 3.关闭线程池executorService.shutdown();}
}