Java多线程知识简单梳理

1.多线程的创建

• 继承Thread类


• 实现Runnable接口


• 匿名类

2.常见线程方法

• 暂停当前线程：Thread.sleep(1000)


• 加入主线程：t1.join()，主线程会等待该线程结束才会继续往下运行


• 设置线程优先级：t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY)、t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY)


• 临时暂停：Thread.yield()


• 设置守护线程：t1.setDaemon(true)

3.同步

• 同步问题的产生原因：多个线程同时在操作一个对象


• 同步问题的解决思路：有线程在操作对象时其他线程无法访问该对象


• Synchronized同步对象概念：

　　　　a.synchronized表示当前线程独占了同步对象，如果其他线程试图占有对象，就会等待；直到当前线程释放对同步对象的占用

　　　　b.多线程的操作需要建立在占有同步对象的基础上，而同步对象在同一时间也只能被一个线程占有；间接地同一时间，同步对象只能被一个线程修改。

　　　　c.释放同步对象的方式：synchronized块自然结束或有异常抛出

• Synchronized解决同步问题：任意对象都可以成为同步对象，包括实例对象、this、类方法


• 线程安全的类

　　　　a.如果一个类，其方法都是有synchronized修饰的，那么该类就该叫做线程安全的类；同一时间只有一个线程能够进入这种类的一个实例去修改数据，进而保证了这个实例中数据的安全（不会同时被多线程而变成脏数据）

　　　　b.常见线程安全相关的面试题：

　　　　　　1.HashMap和Hashtable的区别一：HashMap可以存放null，Hashtable不能存放null;

　　　　　　2.StringBuffer和StringBuilder的区别一：StringBuffer是线程安全的，StringBuilder是非线程安全的；区别二：当进行大量字符串拼接操作的时候，如果是单线程就用StringBuilder会更快些；如果是多线程，就需要使用StringBuffer保证数据的安全性

　　　　　　3.ArrayList和Vector的区别：类声明一致，区别在于Vector是线程安全的类，而ArrayList是非线程安全的。

　　　　　　4.把非线程安全的集合转换为线程安全：ArrayList是非线程安全的，多个线程可以同时进入一个ArrayList对象的add方法；借助Collections.synchronizedList，可以把ArrayList转换为线程安全的List。与此类似的还有HashSet,LinkedList,HashMap等非线程安全的类，都可以通过工具类Collections转换为线程安全的。

4.死锁

•  当业务比较复杂，多线程应用里有可能会发生死锁：a.线程1首先占有对象1，接着试图占有对象2；b.线程2首先占有对象2，接着试图占有对象1；c.线程1会等待线程2释放对象2；d.线程2会等待线程1释放对象1；e.两个线程就会一直等待下去。。。                                                                        

  
  

5.交互

• 线程之间有交互通知的需求：

　　　　a.不好的解决方式：线程中使用while等循环语句去处理判断语句，会大量占用CPU，拖慢性能；

　　　　b.使用wait和notify进行线程交互：

　　　　（1）this.wait()表示让占有this的线程等待，并临时释放占有；

　　　　（2）this.notify()表示唤醒那等待在this的线程；

　　　　c.关于wait、notify、notifyAll：

　　　　（1）wait方法和notify方法并不是Thread线程上的方法，它们是Object上的方法；因为所有的Object都可以用来作为同步对象，所以准确的来说，wait和notify是同步对象上的方法。

　　　　（2）wait()的意思是：让占用了这个同步对象的线程，临时释放当前的占用并且等待；所以调用wait是有前提条件的，一定是在sycnhronized块里，否则就会出错。

　　　　（3）notify()的意思是：通知一个等待在这个同步对象上的线程，你可以苏醒过来了，有机会重新占用当前对象了。

　　　　（4）notifyAll()的意思是：通知所有的等待在这个同步对象上的线程，你们可以苏醒过来了，有机会重新占用当前对象了。

　　　　d.线程交互：【练习题】假设加血线程运行得更加频繁，Hero类属性hp最大值是1000；设计加血线程和减血线程的交互，让回血回满之后，加血线程等待，直到有减血线程减血。

　　　　   Hero类回血、减血方法实现：

　　　　线程实例化：

　　　　e.多线程交互：【练习题】在前面练习的基础上，增加回血线程到2条，减血线程到5条，同时运行；运行一段时间后，观察会发生的错误，分析错误原因并考虑解决办法。

　　　　   错误：在目前的状态下，会导致hp变为负数；这是因为减血线程调用hurt()方法结束后，调用notify有可能唤醒另一个减血线程，这就导致hp会不停的减下去。

　　　　   解决办法：减血线程被唤醒后，要再次查看当前hp；如果当前hp<=1，那么就继续等待。把if改为while，当线程被唤醒后会重复查看hp的值，只有hp大于1才会继续往下执行。

　　　　f.生产者消费者问题：生产者消费者问题是一个非常典型性的线程交互的问题。

　　　　（1）使用栈来存放数据

　　　　　　（1.1）把栈改造为支持线程安全

　　　　　　（1.2）把栈的边界操作进行处理，当栈里的数据是0的时候，访问pull的线程就会等待。当栈里的数据是200的时候，访问push的线程就会等待。

　　　　（2）提供一个生产者(Producer)线程类，生产随机大写字符压入到堆栈

　　　　（3）提供一个消费者(Consumer)线程类，从堆栈中弹出字符并打印到控制台

　　　　（4）提供一个测试类，使两个生产者和三个消费者线程同时运行，结果类似如下：

　　　　　　  通过LinkList实现Stack：

　　　　　　  ProducerThread线程类实现：

　　　　　　  ConsumerThread线程类实现：

 　　　　　 测试类：

6.线程池

• 每一个线程的启动和结束都是比较消耗时间和占用资源的，如果在系统中用到了很多的线程，大量的启动和结束动作会导致系统的性能变卡，响应变慢；为了解决这个问题，引入线程池这种设计思想。线程池的模式很像生产者消费者模式

7.Lock对象

8.原子访问