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====== 多线程编程核心技术整理 ======
===== 前言 =====
2016年5月12日东哥在微信读书APP上送给我一本书《JAVA多线程编程核心技术》，作者高洪岩。在接下来的7天内读完了，感觉这本书写的挺好，作者基本把所有的知识点都结合代码例子来讲解，容易被程序员接受。其实在读的过程当中，就想着要把这本书的知识点做个整理，用于备忘也用于更好的掌握多线程。可能在我尝试整理知识点的时候，某些我觉得比较不常用的，我会比较简单的整理。
===== 多线程基础 =====
==== 进程和多线程的概念及线程的优点 ====
  * 进程
比如WINDOWS任务管理器里，看到的QQ.EXE，就是一个进程
  * 线程
比如QQ中的视频，发送文件，发送文字图片等，都是独立在运作的“线程”
  * 线程的优点
多线程或者说多任务操作系统，可以最大限度地利用CPU的空闲时间在不同的任务之间不停的切换，由于切换的速度非常快，使使用者感觉多个任务是在同时进行的。当然后来也出现多个CPU，或者一个CPU多核就是为了加快机器运算。
==== 使用多线程 ====
=== 打印主线程的名字 ===
<code java Test.java>
package com.gxx.threads.study.test1;

/**
 * 测试类-打印主线程的名字
 * @author Gxx
 */
public class Test {
	/**
	 * main方法
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 打印main方法当前线程名字
		 * 输出:main
		 */
		System.out.println(Thread.currentThread().getName());
	}
}
</code>
输出
<code>
main
</code>
=== 两种实现线程类的方法 ===
  * 继承Thread实现线程类
<code java MyThread1.java>
package com.gxx.threads.study.test2;

/**
 * 继承Thread实现线程类
 * @author Gxx
 */
public class MyThread1 extends Thread {
	/**
	 * 覆盖Thread中的run方法
	 */
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("MyThread1.run()");
	}
}
</code>
  * 实现Runnable实现线程类
<code java MyThread2.java>
package com.gxx.threads.study.test2;

/**
 * 实现Runnable实现线程类
 * @author Gxx
 */
public class MyThread2 implements Runnable {
	/**
	 * 实现Runnable中的run方法
	 */
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("MyThread2.run()");
	}
}
</code>
  * 两种实现的区别
本质上并没有什么区别，但是由于JAVA只支持单继承，如果继承了Thread就不能继承其它的父类了，所以绝大多数情况下是由于这个，而Thread类其实也实现了Runnable接口。
=== 测试start()、run()和多次start() ===
  * start()
start()通过“线程规划器”此线程已经准备就绪，等待调用run()，CPU在不确定的时间调用run()
  * run()
直接执行run，就不是“线程规划器”来调度了，而是执行run()的当前线程直接调用方法，如果是main()中调用，则当前线程就是main
  * 多次start()
多次start()会抛出异常java.lang.IllegalThreadStateException，报线程状态异常
<code java MyThread.java>
package com.gxx.threads.study.test3;

/** 
 * 自定义线程类
 * @author Gxx
 */
public class MyThread extends Thread {
	/**
	 * 构造方法
	 */
	public MyThread(){
		System.out.println("线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]执行构造方法");
	}
	
	/**
	 * 覆盖run方法
	 */
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]执行run");
	}
}
</code>
<code java Test.java>
package com.gxx.threads.study.test3;

/**
 * 测试类－测试start和run和多次start
 * @author Gxx
 */
public class Test {
	/**
	 * main方法
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		MyThread thread = new MyThread();
		thread.setName("线程A");//设置线程名字
		thread.run();
		thread.start();
		thread.start();
	}
}
</code>
输出
<code>
线程[main]执行构造方法
线程[main]执行run
线程[线程A]执行run
Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
	at java.lang.Thread.start(Thread.java:705)
	at com.gxx.threads.study.test3.Test.main(Test.java:17)
</code>
=== 不共享变量，线程安全 ===
<code java MyThread.java>
package com.gxx.threads.study.test4;

/** 
 * 自定义线程类
 * @author Gxx
 */
public class MyThread extends Thread {
	/**
	 * 计数
	 */
	int count = 10;

	/**
	 * 覆盖run方法
	 */
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]执行count=" + (count--));
	}
}
</code>
<code java TestSafe.java>
package com.gxx.threads.study.test4;

/**
 * 测试类-不共享变量，线程安全
 * @author Gxx
 */
public class TestSafe {
	/**
	 * main方法
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		MyThread thead1 = new MyThread();
		MyThread thead2 = new MyThread();
		MyThread thead3 = new MyThread();
		MyThread thead4 = new MyThread();
		MyThread thead5 = new MyThread();
		MyThread thead6 = new MyThread();
		MyThread thead7 = new MyThread();
		MyThread thead8 = new MyThread();
		MyThread thead9 = new MyThread();
		MyThread thead10 = new MyThread();
		thead1.start();
		thead2.start();
		thead3.start();
		thead4.start();
		thead5.start();
		thead6.start();
		thead7.start();
		thead8.start();
		thead9.start();
		thead10.start();
	}
}
</code>
输出
<code>
线程[Thread-0]执行count=10
线程[Thread-2]执行count=10
线程[Thread-1]执行count=10
线程[Thread-3]执行count=10
线程[Thread-4]执行count=10
线程[Thread-5]执行count=10
线程[Thread-6]执行count=10
线程[Thread-7]执行count=10
线程[Thread-8]执行count=10
线程[Thread-9]执行count=10
</code>
=== 共享变量，线程不安全 ===
<code java TestNotSafe.java>
package com.gxx.threads.study.test4;

/**
 * 测试类－共享变量，线程不安全
 * @author Gxx
 */
public class TestNotSafe {
	/**
	 * main方法
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		MyThread thread = new MyThread();
		Thread thead1 = new Thread(thread);
		Thread thead2 = new Thread(thread);
		Thread thead3 = new Thread(thread);
		Thread thead4 = new Thread(thread);
		Thread thead5 = new Thread(thread);
		Thread thead6 = new Thread(thread);
		Thread thead7 = new Thread(thread);
		Thread thead8 = new Thread(thread);
		Thread thead9 = new Thread(thread);
		Thread thead10 = new Thread(thread);
		thead1.start();
		thead2.start();
		thead3.start();
		thead4.start();
		thead5.start();
		thead6.start();
		thead7.start();
		thead8.start();
		thead9.start();
		thead10.start();
	}
}
</code>
输出
<code>
线程[Thread-2]执行count=10
线程[Thread-3]执行count=9
线程[Thread-1]执行count=10
线程[Thread-4]执行count=8
线程[Thread-5]执行count=7
线程[Thread-6]执行count=6
线程[Thread-7]执行count=5
线程[Thread-8]执行count=4
线程[Thread-9]执行count=3
线程[Thread-10]执行count=2
</code>
=== 共享变量，使用synchronized使得线程安全 ===
<code java Tools.java>
package com.gxx.threads.study.test5;

/** 
 * 工具类
 * @author Gxx
 */
public class Tools {
	/**
	 * 计数
	 */
	int count = 10;
	
	/**
	 * 打印count
	 * @throws Exception
	 */
	public synchronized void printCount() {
		try {
			count--;
			/**
			 * 睡眠1秒
			 */
			Thread.sleep(1000);
			System.out.println("线程[" + Thread.currentThread().getName() + "]执行count=" + count);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}
</code>
<code java MyThread.java>
package com.gxx.threads.study.test5;

/** 
 * 自定义线程类
 * @author Gxx
 */
public class MyThread extends Thread {
	/**
	 * 工具类
	 */
	Tools tools;
	
	/**
	 * 构造方法
	 * @param tools
	 */
	public MyThread(Tools tools){
		this.tools = tools;
	}
	
	/**
	 * 覆盖父类的run方法
	 */
	@Override
	public void run() {
		tools.printCount();
	}
}
</code>
<code java Test.java>
package com.gxx.threads.study.test5;

/**
 * 测试类-共享变量，使用synchronized使得线程安全
 * @author Gxx
 */
public class Test {
	/**
	 * main方法
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		Tools tools = new Tools();
		/**
		 * 共用同一个tools
		 */
		MyThread thread1 = new MyThread(tools);
		MyThread thread2 = new MyThread(tools);
		thread1.start();
		thread2.start();
	}
}
</code>
输出
<code>
线程[Thread-0]执行count=9
线程[Thread-1]执行count=8
</code>
=== count--和System.out.println() ===
注意：
  * count--不是同步的，分三步1.获取count的值；2.count-1；3.再赋值给count；不同步则有时间差
  * System.out.println()是同步的
<code java println.java>
public void println(String x) {
    synchronized (this) {
        print(x);
        newLine();
    }
}
</code>
==== getId()、isAlive()和sleep() ====
  * getId 是取得线程的唯一标识
  * isAlive是判断当前线程是否处于活动状态
  * sleep是指this.currentThread()休眠多少毫秒
<code java MyThread.java>
package com.gxx.threads.study.test6;

/** 
 * 自定义线程类
 * @author Gxx
 */
public class MyThread extends Thread {
	/**
	 * 覆盖run方法
	 */
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("线程 run 开始 时间=" + System.currentTimeMillis());
		System.out.println("线程 getId()=" + this.getId());
		System.out.println("线程 run 中 isAlive()=" + this.isAlive());
		System.out.println("线程 run 结束 时间=" + System.currentTimeMillis());
	}
}
</code>
<code java Test.java>
package com.gxx.threads.study.test6;

/**
 * 测试类－测试getId()、isAlive()和sleep()
 * @author Gxx
 */
public class Test {
	/**
	 * main方法
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main主线程 开始 时间=" + System.currentTimeMillis());
		System.out.println("main主线程 getId()=" + Thread.currentThread().getId());
		MyThread thread = new MyThread();
		System.out.println("线程 start前 isAlive()=" + thread.isAlive());
		thread.start();
		System.out.println("线程 start后 isAlive()=" + thread.isAlive());
		System.out.println("main主线程 结束 时间=" + System.currentTimeMillis());

		try {
			Thread.sleep(1000);
			System.out.println("main主线程 sleep(1秒)后 线程 isAlive=" + thread.isAlive());
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}
</code>
输出
<code>
main主线程 开始 时间=1464492826078
main主线程 getId()=1
线程 start前 isAlive()=false
线程 start后 isAlive()=true
main主线程 结束 时间=1464492826080
线程 run 开始 时间=1464492826080
线程 getId()=8
线程 run 中 isAlive()=true
线程 run 结束 时间=1464492826080
main主线程 sleep(1秒)后 线程 isAlive=false
</code>
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