多線程 --- 多線程編程

在寫代碼的時候，可以使用多進程進行并發編程（在Java中，不太推薦，很多很多關于進程相關的API，在Java標準庫中，都沒有提供），也可以使用多線程進行并發編程（系統提供了多線程編程的API，Java標準庫，已經將這些API封裝了，在代碼中可以直接使用）。

創建線程

方法1 繼承Thread類

方法2：實現Runnable接口，重寫run方法

方法3. 繼承Thread，重寫run，但是使用匿名內部類

方法4. 實現Runnable，重寫 run，匿名內部類

方法5. 使用 lambda 表達式（常用）

完！

創建線程

方法1 繼承Thread類

繼承Thread來創建一個線程類

細節補充：

? ? ? ? 1. 第一行代碼： class MyThread extends Thread 中，繼承的Thread這個類，好像可以直接使用，并不像Scanner，ArrayList，Random一樣需要導包，這是為什么呢？

? ? ? ? 答：Java標準庫中，有一個特殊的包，java.lang包，這個包中包含了Thread類，且這個lang包是Java自動引入的。

? ? ? ? 2.自己創建的類MyThread中，類前面沒有public，這是怎么回事？前面能不能寫public？

? ? ? ? 答：一個 .java文件中，只能有一個public的類。一個類前面如果沒有范圍限定符，那就默認是包級作用域，就是只能在當前包中被其他類使用。

? ? ? ? 3.怎么理解run方法是線程的入口方法？

? ? ? ? 答：此處的run方法，并不需要程序員來手動的進行調用，該方法會在線程創建好之后，一個合適的時機，被JVM自動的調用執行。就類似于，main方法，是一個java進程的入口方法。一個進程中，至少會有一個線程，這個進程中的第一個線程，也就稱為”主線程“。main方法，也就是主線程的入口方法。

補充：這種風格的函數，稱之為”回調函數“（callback）

在Java數據結構中，優先級隊列PriorityQueue，在使用的時候，必須要給對象實現一個比較的接口，才能進行使用。

回調函數：作為參數傳遞給另一個函數，在該函數內部的某個特定時刻被調用執行的函數。其核心特點是函數的調用時機由其他代碼控制。run方法的函數的調用時機由其他代碼（這里是 JVM）控制。

? ? ? ? 4.run方法上面的 @Override 是什么意思？

? ? ? ? 答：方法重寫。本質上：是讓程序員能夠對現有的類，進行擴展。我們要搞一個線程，肯定是要讓這個線程執行一些代碼的，Thread類本身會帶有一個run方法。但很明顯，標準庫自帶的run方法，是不知道我們的具體需求的，業務要求是什么樣？必須要手動的進行指定，Override就是針對原有的Thread進行擴展（把一些能夠復用的，進行了重用，把需要擴展的，進行擴展）。Thread這個API中，會有很多的屬性方法，大部分內容直接復用即可，把需要擴展的內容，進行擴展即可。

? ? ? ? 那如果沒有@Override這個注解，貌似也可以實現方法重寫呀。為啥還要寫這個注解呢？語法中有很多的機制，是方便讓編譯器，對我們的代碼進行自動檢查的。（人是非常不靠譜的！！！機器是較為靠譜的！！！）（就比如fina限定符，限定一個變量不能再被修改，就是方便讓編譯器為我們進行自動檢查的）

? ? ? ? 5.一般來說，實例化的時候都是方式2。

? ? ? ? ?6.什么是操作系統的”內核“？

? ? ? ? 答：操作系統中，最核心部分的功能模塊（管理硬件，給軟件提供穩定的運行環境）

? ? ? ? 操作系統大致可以分為內核空間（內核態）和用戶空間（用戶態），平時運行的普通的應用程序，網易云音樂，idea，qq等等，都是運行在用戶態的。但是，這些應用程序，有時候，需要針對一些系統提供的硬件資源來進行操作。這些操作，都不是應用程序直接操作的，就是需要調用操作系統提供的API，進一步在內核中完成這樣的操作。

? ? ? ? 為啥還要分出用戶態和內核態？

? ? ? ? 最主要的目的還是穩定。防止某些應用程序把硬件設備或者軟件資源給搞壞了。系統封裝了一些API，這些API都屬于是一些”合法“的操作，不會對硬件設備或者軟件資源有破壞，應用程序只能調用這些API來實現對應的功能，從而不至于對系統 / 硬件設備產生太大的危害。假如讓應用系統直接操作硬件，在極端條件下，代碼出現bug，會把硬件干壞。

? ? ? ? （就比如是銀行系統，辦事窗口里的工作人員，就是正經的經過培訓政審的安全人員，不會對銀行產生危害，用戶要辦理各種業務，就需要在辦事窗口前，給工作人員說清楚需求，由工作人員代辦）

具體解釋：每個線程都是一個獨立的執行流，每個線程都能夠獨立的去CPU上調度執行。

如下圖代碼：

下面的死循環，是在 t 線程中執行的

而這個死循環，是在 main 線程中執行的

以之前的理解，如果一個代碼中，出現了兩個死循環，則肯定最多只能執行一個，另一個循環就進不去了。但我們把進程運行起來，可以看到，兩個循環，都在執行！這兩個線程，就是兩個獨立的執行流，也就解釋了我們最開始那句話：每個線程都是一個獨立的執行流，每個線程都能夠獨立的去CPU上調度執行。

在調用start方法，創建線程之后，兵分兩路，一路，沿著main方法，繼續執行，打印hello main，另一路，進入到線程的run方法，打印hello thread。是相互獨立的，互不干擾的。

注意：

? ? ? ? 當有多個線程的時候，這些線程的執行的先后順序，是不確定的！！！（這一點，是因為操作系統內核中，有一個”調度器“模塊，這個模塊的實現方法，是一種類似于”隨機調度“的效果）

????????那隨即調度又是什么呢？

1. 一個線程，什么時候調度到CPU上去執行，時機是不確定的。

2. 一個線程，什么時候從 CPU上下來，給別人讓位，時機也是不確定的）

也稱為”搶占式執行“。

所以，每秒鐘到底是先執行 main 還是先執行thread，這是不一定的（隨機調度，搶占式執行）

主線程，在調用 strat 方法之后，就立即往下執行打印了，與此同時，內核就要通過剛才 API 構建出線程，并且執行run。由于創建線程本身也有開銷（雖然開銷比創建進程低，但也不是0）.所以，在第一輪打印中，因為創建線程有一定的開銷影響，導致hello thread一般情況下都比hello main略慢一籌。

我們剛剛，只是通過打印的方式，看到了兩個執行流，還可以通過一些第三方工具，更直觀的來查看多個線程的情況。 --> JDK中，有一個jconsole工具，該工具在JDK的bin文件夾中（該工具，只能列出java的進程，其他不是java的進程，無法進行分析）

注意，我們需要先把進程運行起來，然后再打開工具，找到對應的類名，然后進行鏈接

進入之后，選擇線程

main 對應的就是main方法的主線程

黃色框的，就是我們縮寫的代碼，創建的 t 線程（這個Thread - 0,1,2...是默認名稱可以改）

剩下的線程，都是JVM自帶的線程，這些自帶的線程，要完成一些垃圾回收，監控統計各種指標....

點進具體的線程，就可以看到相關的調用棧（線程里當前執行到了那個方法的第幾行代碼，這個方法是如何如何一層調用過去的...）

這里這個線程的在不斷的運行的，點擊線程詳細情況的這個瞬間，就相當于咔嚓來一個閃照一樣，把這一瞬間的狀態展示到這里了。

這就是使用?jconsole 來檢測線程的方法

再回頭看我們的舉例代碼

我們在循環中加入了sleep方法，來降低這兩個死循環的速度（在C語言中，用的是Windows api中提供的Sleep函數，Windows.h），我們此處使用的sleep，是Java中封裝后的版本，屬于是Thread提供的靜態方法。

如果我們不進行 try - catch的話，該方法會編譯報錯，為什么必須需要拋出異常呢？ --> 這個異常，意味著，在sleep(1000)的過程中，可能會被提前喚醒。（換句話說：sleep(1000)的作用是休眠1s，但在這休眠1s中，可能會被其他操作給提前喚醒，也就是沒休眠夠一秒，就被喚醒了，此處我們就應該在catch塊中提出具體的解決方法，到底應該怎么做）

還有一點需要注意：

為什么在run方法中，解決sleep的異常只能是try - catch方法

但是在main方法中，可以是try - catch方法，也可以是在方法體上throws出異常

為什么呢？

原因很簡單，run方法中的sleep，如果加上throws的話，就修改了方法簽名了，這樣的話是無法構成”重寫“的，因為父類的run方法中，并沒有throws這個異常，子類重寫的時候，也就不能throws異常。

方法2：實現Runnable接口，重寫run方法

1.實現Runnable接口

Runnable可以理解成”可執行的“，通過這個接口，就可以抽象表示出一段可以被其他實例來執行的代碼。

?2.創建Thread實例，調用Thread的構造方法時，將Runnable對象作為參數傳入。

Runnable接口，還需要搭配Thread類，才能真正在系統中創建出線程

3.調用start方法

上面這種寫法，其實是把線程和要執行的任務進行了解耦合了。

方法3. 繼承Thread，重寫run，但是使用匿名內部類

匿名內部類：是一種內部類，在一個類里面定義的類，其最大的特點是-->沒有名字，不能重復使用，用一次之后就找不到了。

解釋：

寫這個 { } 的意思是：定義一個類，與此同時，這個新的類，繼承自Thread。此處的 { } 中，可以定義子類的屬性和方法。此處最主要的目的就是重寫 run 方法。與此同時，這個代碼，還創建了子類的實例。且?t 指向的實例，并非是單純的Thread，而是 Thread的子類（但并不知道這個子類叫什么，因為是匿名的內部類）