Day19-IO流与多线程

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CloseDemo

IOUtil工具类

try...with...resources语法

程序、进程与线程

program程序：为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码。

process进程：程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。进程作为资源分配的单位，系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域

Thread线程：进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径，线程作为调度和执行的单位，每个线程拥独立的运行栈和程序计数器(pc)，线程切换的开销小

进程可以细化为多个线程，每个线程，有用自己独立的栈和程序计数器，多个线程，共享同一个进程中的方法去和堆

单核CPU与多核CPU

单核CPU，其实是一种假的多线程，因为在一个时间单元内，也只能执行一个线程的任务。例如：虽然有多车道，但是收费站只有一个工作人员在收费，只有收了费才能通过，那么CPU就好比收费人员。如果某个人不想交钱，那么收费人员可以把他“挂起”（晾着他，等他想通了，准备好了钱，再去收费。）但是因为CPU时间单元特别短，因此感觉不出来。如果是多核的话，才能更好的发挥多线程的效率。（现在的服务器都是多核的）一个Java应用程序java.exe，其实至少三个线程：main()主线程，gc()垃圾回收线程，异常处理线程。当然如果发生异常，会影响主线程。

并行和并发

并行：多个CPU同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事。并发：一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如：秒杀、多个人做同一件事

Thread类

Java里实现多任务使用的是单进程多线程技术，使用Thread类表示线程对象

Thread构造方法:

Thread(): 空参的构造方法

Thread(String name): 创建一个线程并指定线程的名字

Thread(Runnable target): 创建一个线程并传入一个 Runnable类型的对象

Thread(Runnable target, String name):

如何创建多线程

继承Thread类的方式

创建一个继承于Thread类的子类
重写Thread类的run() --> 将此线程执行的操作声明在run()中
创建Thread类的子类的对象
通过此对象调用start()：①启动当前线程 ② 调用当前线程的run()

实现Runnable接口的方式：

创建一个实现了Runnable接口的类
实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
创建实现类的对象
将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
通过Thread类的对象调用start()

💡

以上两种方法的对比：

开发中：优先选择：实现Runnable接口的方式，原因如下

实现的方式没类的单继承性的局限性

实现的方式更适合来处理多个线程共享数据的情况。

二者联系：public class Thread implements Runnable，Thread也是实现了Runnable接口

相同点：两种方式都需要重写run(),将线程要执行的逻辑声明在run()中，目前两种方式，要想启动线程，都是调用的Thread类中的start()。

jdk5新增了实现Callable接口实现多线程

创建一个实现Callable的实现类
实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()中
创建Callable接口实现类的对象
将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象
将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread对象，并调用start()
获取Callable中call方法的返回值

💡

如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大？ 1. call()可以返回值的。 2. call()可以抛出异常，被外面的操作捕获，获取异常的信息 3. Callable是支持泛型的

使用线程池

提供指定线程数量的线程池
设置线程池的属性
执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
关闭连接池

💡

使用线程池的好处

提高响应速度（减少了创建新线程的时间）

降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）

便于线程管理

其他配置项：

corePoolSize：核心池的大小

maximumPoolSize：最大线程数

keepAliveTime：线程没任务时最多保持多长时间后会终止

Thread常见方法

Thread(): 空参的构造方法

Thread(String name): 创建一个线程并指定线程的名字

Thread(Runnable target): 创建一个线程并传入一个 Runnable类型的对象,给线程指定任务

Thread(Runnable target, String name):

常见方法:

start():启动当前线程；调用当前线程的run()

run(): 通常需要重写Thread类中的此方法，将创建的线程要执行的操作声明在此方法中

currentThread():静态方法，返回执行当前代码的线程

getName():获取当前线程的名字

setName():设置当前线程的名字

yield():释放当前cpu的执行权

join():在线程a中调用线程b的join(),此时线程a就进入阻塞状态，直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态。

stop():已过时。当执行此方法时，强制结束当前线程。

sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内，当前线程是阻塞状态。

isAlive():判断当前线程是否存活

线程的优先级

MAX_PRIORITY：10

MIN _PRIORITY：1

NORM_PRIORITY：5 -->默认优先级

可以使用如下方法获取和设置当前线程的优先级：

getPriority():获取线程的优先级

setPriority(int p):设置线程的优先级

高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲，高优先级的线程高概率的情况下被执行。并不意味着只当高优先级的线程执行完以后，低优先级的线程才执行。

补充，线程分为守护线程和用户线程

线程的生命周期

阻塞是临时状态，不可作为最终状态。死亡是最终状态

线程的执行顺序

如果主线程开启了一个子线程，此时主线程依然会继续执行，不会等待子线程执行完成以后才继续执行。如果子线程没有执行完，主线程也不会退出! 但是如果子线程是守护线程，主线程执行完成以后，不会等待子线程，会直接结束

单例模式

如果在我们整个软件系统里，要求一个类只能创建出一个实例对象，此时可以将这个类定义为单例模式

代码实现：

构造方法私有化，禁止外部创建实例对象

在内部创建好实例对象，并提供静态方法返回创建好的这个实例对象

单例实现分两种

饿汉式: 上来就创建一个实例对象、

懒汉式: 不用就不创建对象，当使用时才创建对象，懒加载的思想(存在线程安全的问题)

懒加载思想：一如ArrayList里的 elementData数组懒加载,初始是 {},调用add方法存入数据时才会初始化数组，再如HashMap里的 Node<K,V>[] table数组

单例模式饿汉式

单例模式懒汉式

线程的同步（安全）问题

当多个线程同时操作同一个数据时，会产生线程的安全问题。

解决方案：可以添加一个同步锁

加锁的方式：

使用 synchronized 代码块 synchronized(锁对象) { } 可以使用什么作为锁对象? a. 使用 this:通常使用的是this b. 使用类名.class:在静态方法里，不能使用this,此时可以使用类名.class作为锁对象 c. 使用其他对象

使用 synchronized 方法,如果方法体里的所有内容都放入到了同步代码块里，可以将这个方法定义为同步方法

使用 Lock 对象作为锁

死锁问题

有两个以上的进程（线程）互相都要求对方已经占有的资源导致程序无法运行下去的情况叫做死锁

1出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所的线程都处于阻塞状态，无法继续

2我们使用同步时，要避免出现死锁。

线程通信

三个方法：

wait():一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器。

notify():一旦执行此方法，就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个。

notifyAll():一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程。

说明：

wait()，notify()，notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。

wait()，notify()，notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器。否则，会出现IllegalMonitorStateException异常

wait()，notify()，notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。

面试题sleep()和wait()的异同：

相同点：

一旦执行方法，都可以使得当前的线程进入阻塞状态。

不同点：

两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep() , Object类中声明wait()

调用的要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。 wait()必须使用在同步代码块或同步方法中

关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放锁，wait()会释放锁。

锁相关操作