文章目录

• 线程简介
• • 什么是线程
  • 多线程的使用
  • • 什么时候需要使用多线程？
    • 写多少个线程比较合适？
  • 线程优先级
  • • 靠谱的让出CPU的方法？
  • 线程的状态
  • • 线程的状态有哪几种？
  • 线程的状态转换
  • Daemon线程
• 启动和终止线程
• • • 构造线程
    • 启动线程
    • 理解中断
    • 如何安全的终止线程
    • • 直接调用interrupt会不会使线程中断？
• 线程间通信
• • 等待/通知机制
• 线程应用实例
• • 等待超时模式
  • CountDownLatch
  • • • countDownLatch代码

线程简介

什么是线程

进程是由线程组成的
线程本质是一个栈

多线程的使用

什么时候需要使用多线程？

1. 在cpu产生浪费时，需要性能提升的时候

• cpu什么时候产生浪费比较严重？
  • 网络IO、磁盘IO的时候浪费比较严重
  • 网络IO：网络请求数据，在数据回来之前cpu一直在打空转
  • 磁盘IO：向磁盘发出调度，等数据回来也是cpu一直在打空转

2. 需要同时运行多个线程

写多少个线程比较合适？

一般是二十_{四十个线程比较合适(回答的时候答20}40之间的具体一个数)，一方面因为CPU有上下文切换，消耗时间；另一方面读写数据库单批次数据不能太大，太大会影响数据库的性能

线程优先级

下面代码，设置5个高优先级，5个低优先级，让10个线程处于就绪态，一起竞争资源，谁的count越大，谁竞争到的次数越多（优先级高的，竞争到的次数应该高）。
但是结果是，高优先级和低优先级count结果一样，说明设置的优先级没用

public class Priority {private static volatile boolean notStart = true;//为true，在29行的循环才能执行private static volatile boolean notEnd = true;//为true，在35行的循环才能执行public static void main(String[] args) throws Exception {List jobs = new ArrayList();for (int i = 0; i < 10; i++) {int priority = i < 5 Thread.MIN_PRIORITY : Thread.MAX_PRIORITY;Job job = new Job(priority);jobs.add(job);Thread thread = new Thread(job, "Thread:" + i);thread.setPriority(priority);thread.start();}notStart = false;//10个线程进入就绪态之后，notStart变为true，每个线程进入就绪态后都会进入第二个循环执行++操作TimeUnit.SECONDS.sleep(10);//10个线程竞争了10秒钟，在这之前会让jobCount++notEnd = false;for (Job job : jobs) {System.out.println("Job Priority : " + job.priority + ",Count : " + job.jobCount);}}static class Job implements Runnable {private int priority;//私有的，int类型的优先级private long jobCount;//工作次数public Job(int priority) {//指定这一次运行的优先级this.priority = priority;}public void run() {while (notStart) {//如果notStart为true，一直执行这个循环//先进入就绪态的线程，先执行的概率比较大hread.yield();//保证了公平//因为进入了运行状态但是没真正执行++操作，只是打空转后让出cpu//让出后重新进入就绪态，是操作系统记录位置，不是程序计数器}while (notEnd) {Thread.yield();//这句话是让出cpu的意思//为什么要加上这个（因为这个方法不靠谱，并不能立刻让出cpu，cpu会执行一段之间）//这个让出cpu后，会执行下面的++操作jobCount++;}}}
}

count数字这么大，也表示Thread.yield();方法不靠谱，并不是执行一次++操作就让出cpu，可能执行了1000次或10000次才让出cpu。

靠谱的让出CPU的方法？

sleep(0)或sleep(1)：可以立刻让出cpu

线程的状态

线程的状态有哪几种？

**线程状态：**新建状态，就绪状态，运行状态，阻塞状态，等待状态，终止状态(死亡状态)。

• 新建状态：线程被构建，但是还没有调用start()方法
• 就绪状态：调用了start()方法，还没开始运行
• 运行状态：开始运行后，的运行时期
• 阻塞状态：（是加锁竞争失败的）当几个线程同时竞争资源，竞争失败的线程全部进入阻塞状态，当竞争成功的线程释放锁的时候，会通知进入阻塞状态的线程，他们才会重新进入运行状态竞争资源。（如果是轻量级锁会自旋，能主动能够知道资源被释放了，而重量级锁无法知道资源什么时候释放，需要有人通知他）
• 等待状态：调用 wait() 或sleep()方法，调用 wait()需要事先加锁
• 终止状态(死亡状态)：线程执行结束，被回收
  

线程的状态转换

Daemon线程

• 是一种守护线程，Daemon线程是一种支持型线程，因为它主要被用作程序中后台调度以及支持性工作。
• 做辅助性的线程
• Daemon属性需要在启动线程之前设置，不能在启动线程之后设置

启动和终止线程

通过调用线程的start()方法进行启动，随着run()方法的执行完毕，线
程也随之终止

构造线程

在运行线程之前首先要构造一个线程对象，线程对象在构造的时候需要提供线程所需要
的属性
==》如线程所属的线程组、线程优先级、是否是Daemon线程等信息(设置线程的父线程等）
==》可以通过构造方法加属性，也能通过其他方法加属性。

启动线程

调用start()方法就可以启动这个线程。

• 启动一个线程前，最好为这个线程设置线程名称，因为这样在使用jstack分析程
  序或者进行问题排查时，就会给开发人员提供一些提示，自定义的线程最好能够起个名字。

理解中断

中断好比其他线程对该线程打了个招呼，其他线程通过调用该线程的interrupt()
方法对其进行中断操作。
如何安全的终止线程

如何安全的终止线程

直接调用interrupt会不会使线程中断？

其他线程想让线程中断，需要在该线程中写代码配合， 如果只单纯的有其他线程调用该线程的中断方法，是不起任何作用的。
线程内需要配合，才能使这个线程中断

线程通过方法isInterrupted()来进行判断是否
被中断，也可以调用静态方法Thread.interrupted()对当前线程的中断标识位进行复位。

线程间通信

等待/通知机制

一个线程修改了一个对象的值，而另一个线程感知到了变化，然后进行相应的操作，整个
过程开始于一个线程，而最终执行又是另一个线程。
简单的办法是让消费者线程不断地循环检查变量是否符合预期。

上面这段伪代码在条件不满足时就睡眠一段时间，这样做的目的是防止过快的“无效”尝
试。
1）难以确保及时性。
2）难以降低开销。

示例：
WaitThread和NotifyThread，前者检查flag值是否为false，如果符合要求，进行后续操作，否则在lock上等待，后者在睡眠了一段时间后对lock进行通知。
（等待状态不会进入竞争，阻塞状态会被唤醒后参与竞争）

线程应用实例

等待超时模式

前面的章节介绍了等待/通知的经典范式，即加锁、条件循环和处理逻辑3个步骤，而这种
范式无法做到超时等待
假设超时时间段是T，那么可以推断出在当前时间now+T之后就会超时。
定义如下变量：

• 等待持续时间：REMAINING=T。
• 超时时间：FUTURE=now+T。
  这时仅需要wait(REMAINING)即可，在wait(REMAINING)返回之后会将执行：
  REMAINING=FUTURE–now。如果REMAINING小于等于0，表示已经超时，直接退出，否则将
  继续执行wait(REMAINING)。
  

CountDownLatch

CountDownLatch属于线程同步的一种，让线程同时执行
CountDownLatch功能：
使用了CountDownLatch来确保ConnectionRunnerThread能够同时开始执行，并
且在全部结束之后，才使main线程从等待状态中返回。

countDownLatch代码