并发和并行
并行：在同一时刻，有多个指令在多个CPU上同时执行。
并发：在同一时刻，有多个指令在单个CPU上交替执行。
进程和线程
进程：就是操作系统中正在运行的一个应用程序。
独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位。
动态性：进程的实质是程序的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。
并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行
线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径。
单线程：一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序
多线程：一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程程序
多线程的实现方案
1.继承Thread类的方式进行实现
定义一个类MyThread继承Thread类
在MyThread类中重写run()方法
创建MyThread类的对象
启动线程
1 public class MyThread extends Thread{
2 @Override
3 public void run() {
4 //代码就是线程在开启之后执行的代码
5 for (int i = 0; i < 100; i++) {
6 System.out.println("线程开启了" + i);
7 }
8 }
9 }
1 public static void main(String[] args) {
2 //创建一个线程对象
3 MyThread t1 = new MyThread();
4 //创建一个线程对象
5 MyThread t2 = new MyThread();
6 //t1.run();//表示的仅仅是创建对象,用对象去调用方法,并没有开启线程.
7 //t2.run();
8 //开启一条线程
9 t1.start();
10 //开启第二条线程
11 t2.start();
12 }
重写run()方法：run()用来封装被线程执行的代码。
run()方法和start()方法的区别：
run()：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用，并没有开启线程。
start()：启动线程，然后由JVM调用此线程的run()方法。
2.实现Runnable接口的方式进行实现
定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
在MyRunnable类中重写run()方法
创建MyRunnable类的对象
创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
启动线程
1 public class MyRunnable implements Runnable{
2 @Override
3 public void run() {
4 //线程启动后执行的代码
5 for (int i = 0; i < 100; i++) {
6 System.out.println( "实现多线程" + i);
7 }
8 }
9 }
1 public static void main(String[] args) {
2 //创建了一个参数的对象
3 MyRunnable mr = new MyRunnable();
4 //创建了一个线程对象,并把参数传递给这个线程.
5 //在线程启动之后,执行的就是参数里面的run方法
6 Thread t1 = new Thread(mr);
7 //开启线程
8 t1.start();
9
10 MyRunnable mr2 = new MyRunnable();
11 Thread t2 = new Thread(mr2);
12 t2.start();
13 }
3.用Callable和Future进行实现
定义一个类MyCallable实现Callable接口
在MyCallable类中重写call()方法
创建MyCallable类的对象
创建Future的实现类FutureTask对象，把MyCallable对象作为构造方法的参数
创建Thread类的对象，把FutureTask对象作为构造方法的参数
启动线程
1 public class MyCallable implements Callable<String> {
2 @Override
3 public String call() throws Exception {
4 for (int i = 0; i < 100; i++) {
5 System.out.println("实现多线程" + i);
6 }
7 //返回值就表示线程运行完毕之后的结果
8 return "结束";
9 }
10 }
1 public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
2 //线程开启之后需要执行里面的call方法
3 MyCallable mc = new MyCallable();
4 //可以获取线程执行完毕之后的结果.也可以作为参数传递给Thread对象
5 FutureTask<String> ft = new FutureTask<>(mc);
6 //创建线程对象
7 Thread t1 = new Thread(ft);
8 //开启线程
9 t1.start();
10 //获取call方法线程运行完毕之后的结果,如果线程未结束，get方法会在这里等待；所以get方法需在start方法后
11 String s = ft.get();
12 System.out.println(s);
13 }
三种方式的对比
实现Runnable、Callable接口
优点：扩展性强，实现该接口的同时还可以继承其他的类。
缺点：编程相对复杂，不能直接使用Thread类中的方法。
继承Thread类
优点：编程比较简单，可以直接使用Thread类中的方法。
缺点：扩展性较差，不能再继承其他的类。
线程类的常见方法
获取和设置线程名称
获取线程的名字
String getName() 返回此线程的名称
Thread类中设置线程的名字
void setName(String name) 将此线程的名称更改为等于参数 name
通过构造方法也可以设置线程名称
获得当前线程的对象
public static Thread currentThread() 返回对当前正在执行的线程对象的引用
String name = Thread.currentThread().getName();
线程休眠
public static void sleep(long time) 让线程休眠指定的时间，单位为毫秒。
线程调度
线程有两种调度模型
分时调度模型：所有线程轮流使用CPU的使用权，平均分配每个线程占用CPU的时间片
抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取的CPU时间片相对多一些
Java使用的是抢占式调度模型
线程的优先级
public final void setPriority(int newPriority) 设置线程的优先级（优先级: 1 - 10 默认值：5）
public final int getPriority() 获取线程的优先级
后台线程/守护线程
public final void setDaemon(boolean on) 设置为守护线程
当普通线程执行完之后,守护线程也没有继续运行下去的必要了（守护线程不会执行完毕）
线程的安全问题
同步代码块
锁多条语句操作共享数据，可以使用同步代码块实现
格式：
synchronized(任意对象) {
多条语句操作共享数据的代码
}
默认情况是打开的，只要有一个线程进去执行代码了，锁就会关闭
当线程执行完出来了，锁才会自动打开
同步的好处和弊端
好处：解决了多线程的数据安全问题
弊端：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率
1 public class MyThread extends Thread {
2 private static int ticketCount = 100; //由于main中创建了两个MyThread对象，所以加static，使得MyThread中创建的所有对象共享ticketCount
3 private static Object obj = new Object();
4
5 @Override
6 public void run() {
7 while(true){
8 synchronized (obj){
9 if(ticketCount <= 0){
10 break; //卖完了
11 }else{
12 try {
13 Thread.sleep(100);
14 } catch (InterruptedException e) {
15 e.printStackTrace();
16 }
17 ticketCount--;
18 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在卖票,还剩下" + ticketCount + "张票");
19 }
20 }
21 }
22 }
23 }
1 public static void main(String[] args) {
2 MyThread t1 = new MyThread();
3 MyThread t2 = new MyThread();
4
5 t1.setName("窗口一");
6 t2.setName("窗口二");
7
8 t1.start();
9 t2.start();
10 }
同步方法
同步方法
把synchronized关键字加到方法上
格式：
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { }
同步代码块和同步方法的区别:
同步代码块可以锁住指定代码,同步方法是锁住方法中所有代码
同步代码块可以指定锁对象,同步方法不能指定锁对象
同步方法的锁对象是this
同步静态方法
把synchronized关键字加到静态方法上
格式：
修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) { }
同步静态方法的锁对象是类名.class
1 public class MyRunnable implements Runnable {
2 //private int ticketCount = 100; //同步方法
3 private static int ticketCount = 100; //同步静态方法
4
5 @Override
6 public void run() {
7 while(true){
8 if("窗口一".equals(Thread.currentThread().getName())){
9 //同步方法
10 boolean result = synchronizedMthod();
11 if(result){
12 break;
13 }
14 }
15
16 if("窗口二".equals(Thread.currentThread().getName())){
17 //同步代码块
18 //synchronized (this){ //同步方法
19 synchronized (MyRunnable.class){ //同步静态方法
20 if(ticketCount == 0){
21 break;
22 }else{
23 try {
24 Thread.sleep(10);
25 } catch (InterruptedException e) {
26 e.printStackTrace();
27 }
28 ticketCount--;
29 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在卖票,还剩下" + ticketCount + "张票");
30 }
31 }
32 }
33
34 }
35 }
36
37 //private synchronized boolean synchronizedMthod() { //同步方法
38 private static synchronized boolean synchronizedMthod() { //同步静态方法
39 if(ticketCount == 0){
40 return true;
41 }else{
42 try {
43 Thread.sleep(10);
44 } catch (InterruptedException e) {
45 e.printStackTrace();
46 }
47 ticketCount--;
48 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在卖票,还剩下" + ticketCount + "张票");
49 return false;
50 }
51 }
52 }
1 public static void main(String[] args) {
2 MyRunnable mr = new MyRunnable();
3
4 Thread t1 = new Thread(mr);
5 Thread t2 = new Thread(mr);
6
7 t1.setName("窗口一");
8 t2.setName("窗口二");
9
10 t1.start();
11 t2.start();
12 }
Lock锁
为了更清晰的表达如何加锁和释放锁，JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock。Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作。
Lock中提供了获得锁和释放锁的方法
void lock() 获得锁
void unlock() 释放锁
Lock是接口不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化
ReentrantLock的构造方法
ReentrantLock() 创建一个ReentrantLock的实例
1 public class Ticket implements Runnable {
2 private int ticket = 100; //票的数量
3 private Object obj = new Object();
4 private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
5
6 @Override
7 public void run() {
8 while (true) {
9 try {
10 lock.lock();
11 if (ticket <= 0) {
12 break; //卖完了
13 } else {
14 Thread.sleep(100);
15 ticket--;
16 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在卖票,还剩下" + ticket + "张票");
17 }
18 } catch (InterruptedException e) {
19 e.printStackTrace();
20 } finally {
21 lock.unlock();
22 }
23 }
24 }
25 }
死锁
线程死锁是指由于两个或者多个线程互相持有对方所需要的资源，导致这些线程处于等待状态，无法前往执行。
避免：不要写锁的嵌套
生产者消费者模式
等待和唤醒的方法
为了体现生产和消费过程中的等待和唤醒，Java就提供了几个方法供我们使用，这几个方法在Object类中
Object类的等待和唤醒方法：
void wait() 导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyAll()方法（使用什么对象当做锁,那么就必须用这个对象去调用等待和唤醒的方法）
void notify() 唤醒正在等待对象监视器的单个线程
void notifyAll() 唤醒正在等待对象监视器的所有线程