【Java基础】多线程

Java中多线程是一个大的知识点，也是最重要的知识点。

你听到的秒杀抢购、多并发、负债均衡等关键词都跟它有关系。

本篇目录：

1、什么是多线程 2、创建线程 3、线程生命周期 4、线程管理 5、线程同步

1 什么是多线程

举个例子

包饺子需要饺子皮和饺子馅两样材料。

如果你一个人包饺子，就需要先擀饺子皮后剁饺子馅，又或者反之。总之，你不能同时干这两件事情，这就叫单线程工作。

又如果你的朋友跟你一起包饺子，你擀饺子皮，他剁饺子馅，最后一起包饺子。你们两个同步进行，效率很明显比你一个人要高很多，而这就是多线程。

2 创建线程

Java中提供了三种方式创建线程，在没有特殊需求的情况下我推荐使用Lambda表达式创建线程，简单方便、代码也更简洁。

2.1、继承Thread类创建线程

Thread t1=new Thread(()->{
    System.out.println("创建线程");
});
t1.start();// 启动线程

2.2、实现Runnable接口创建线程

Runnable runnable=()->{
    System.out.println("创建线程");
};
runnable.run();// 启动线程

2.3、实现Callable接口创建线程

Callable接口创建线程与上面两种方式有点不同。Callable有返回值，并且可以抛出异常。

这让Callable不同于其他两种方式，我们可以通过返回值来获取线程的工作状态，在很多场景中是非常重要的。

如果你只是临时创建几个线程，建议你这里还使用Lambda表达式。

try {
    Callable callable=()->{
        System.out.println("创建线程");
        return "call方法返回值";
    };
    callable.call();
} catch (Exception exception) {
    exception.printStackTrace();
}

如果你有其他的业务需求，建议你搭配FutureTask使用。

FutureTask futureTask=new FutureTask(new Callable() {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        System.out.println("创建线程");
        return "call方法返回值";
    }
});
futureTask.run();

3 线程生命周期

线程的生命周期有五个状态：新建、就绪、运行、阻塞、销毁。

新建：该线程实例刚被new出来，还未调用运行方法。

就绪：调用运行方法后，线程即处于等待CPU分配资源阶段，谁先拿到CPU资源谁就开始运行。

运行：当线程拿到CPU资源后即进入运行状态，run方法定义了线程执行的操作。

阻塞：当线程处于运行中时，调用了sleep、wait方法后进入阻塞状态并释放CPU资源，这时候需要其他线程将其唤醒、或等待睡眠期满后重新进入就绪状态。

销毁：如果线程正常执行完毕或被提前强制终止，又或出现异常都会销毁并释放CPU资源。

4 线程管理

下面是Java为我们提供的一些对线程管理方法。

4.1、线程睡眠

// 使该线程睡眠1000毫秒
Thread.sleep(1000);

sleep方法是Thread类的静态方法。需要注意的是，调用该方法睡眠的是当前运行该代码的线程，如果你在Main线程中执行其他线程的实例调用该方法，睡眠的还是主线程，而非线程实例。

4.2、线程让步

// 让出当前CPU的资源，重新进入就绪状态
Thread.yield();

与sleep方法类似，yield方法是Thread类的静态方法。

与sleep方法不同的是yield方法不会使当前线程进入阻塞状态，而是进入就绪状态。它的作用只是让当前线程暂停一下，将当前的CPU资源让给它资源，自己再去等待CPU的资源。

不推荐使用yield方法。

4.3、设置线程优先级

Thread t1=new Thread(()->{
    demoA("线程1");
});
t1.setPriority(5);// 设置线程优先级
t1.start();

可以通过Thread类提供的setPriority方法来设置线程的优先级，优先级高的线程会获得更多的执行机会。

setPriority方法有一个int类型参数，该参数值应该在1-10之间的整数。

需要注意的是该方法非静态，需要通过实例对象调用，或在继承了Thread类后在非静态方法中调用父类方法。

4.4、终止线程

当该线程在运行中我们需要它停止运行时，可以使用一个变量来判断该线程是否要继续运行。

如：

Thread t1=new Thread(()->{
    while (true) {
      // 判断当前线程是否还有运行的条件
        if(number<1){
            break;
        }
        demoA("线程1");
    }
});

设置如上的变量，可在任何时候任何地方设置该线程的运行条件，让线程正常的执行完run方法内容。

5 线程同步

当多个线程共享一个资源时，就会有线程不同的情况发生。

比如买奶茶，每杯奶茶都有自己的编号，如果多人同时去买奶茶，但是线程没有做同步，就会买到同一杯奶茶。

再比如买火车票、买电影票，多个人买到同一张票，这个位置应该谁来坐就成了问题。

5.1、synchronized关键字

final Object i=1;// 锁

public void demoA(String name){
    synchronized (i){
        if(number!=0){
            number--;
            System.out.println(name+"买到奶茶"+number);
        }
    }
}

使用synchronized关键字引入锁，保证线程之间共享同一锁，只有抢到锁的线程才可以执行该代码块。

同时synchronized关键字还可以加到方法上，实现的功能相同，如：

public synchronized void demoA(String name){
    if(number!=0){
        number--;
        System.out.println(name+"买到奶茶"+number);
    }
}

5.2、volatile关键字

volatile关键字的作用是告诉虚拟机该域可能被其他线程更新，所以每次使用该域都要重新计算，而不是使用寄存器中的值。

但是volatile关键字只能保证线程在读取该值时为最新的，无法保证该值的原子性，这就很有可能依然会出现两个人买到同一张电影票的可能。