JAVA多线程及补充

Posted 2020-09-19 H.U.C-王子

进程
运行中的应用程序叫进程，每个进程运行时，都有自已的地址空间（内存空间）
如IE浏览器在任务管器中可以看到
操作系统都是支持多进程的

线程
线程是轻量级的进程，是进程中一个负责程序执行的控制单元
线程没有独立的地址空间（内存空间）
线程是由进程创建的（寄生在进程中）
一个进程可以拥有多个线程，至少一个线程
线程有几种状态（新建new，就绪Runnable，运行Running，阻塞Blocked，死亡Dead）
开启多个线程是为了同时运行多部分代码，每个线程都有自已的运行的内容，这个内容可以称线程要执行的任务（放在run()方法中）

多线程
多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。

多线程的好处
Java支持编写多线程的程序；
多线程最大的好处在于可以同时并发执行多个任务；
多线程可以最大限度地减低CPU的闲置时间，从而提高CPU的利用率。

多线程的不利方面
线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多；
多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程；
线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题；
线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多Bug。

Java创建线程的二种方式
第一种：继承Thread类的方式
步骤：1)创建一个类继承Thread
2)覆写run方法 目的是存放多线程要执行的自定义代码。
3)在main函数中创建该类
4)使用start()方1法调用该线程（start方法有两种含义：1,启动多线程。2,调用线程中的run方法）
第二种：实现Runnable接口的方式
步骤：
1)创建类实现Runnable接口
2)实现Runnable接口中的run方法
3)创建Thread对象
4)将Runnable对象作为实际参数传递给Thread的构造方法
5)调用Thread类的start方法，自动执行Runnable对象中的run方法

得到线程的名字：getName(),Thread的方法
当前执行的线程：currentThread()
设置线程的名字：setName("名字");

线程优先级：
Thread类有如下三个静态变量来表示优先级
MAX_PRIORITY:取值为10，表示最高优先级
MIN_PRIORITY:取值为1，表示最低优先级
NORM_PRIORITY:取值为5，表示默认的优先级
用数字设置优先级：setPriority(1);
用静态变量设置优先级：setPriority(MAX_PRIORITY);
获得优先级：getPriority();

线程安全问题产生的原因：
多个线程操作共享数据
共享数据的线程代码有多条
当一个线程在执行操作共享数据的多条代码过程中，其它线程参与了运算，就会导致线程的安全问题的产生

线程同步有两种方法：
1.同步语句块：只对这个区域块的资源实行互斥访问
synchronized(共享对象名){
被同步的代码段
}
它锁定的是共享对象名对应的当前对象，线程中实现同步块一般是在run方法中添加。
2.使用synchronized修饰的方法：
访问修饰符 synchronized 数据返回类型 方法名(){
...
}
它锁定的是调用这个同步方法的对象。其他线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法。

线程死锁的概念
指的是两个线程互相持有对方依赖的共享资源，造成无限阻塞。导致死锁的根源在于不适当的运用synchronized关键字来管理线程对特定对象的访问。

解决死锁的方法
让线程持有独立的资源。
尽量不采用嵌套的synchronized语句。
死锁要通过通过优良的设计来尽量降低死锁的发生。

线程通讯：指的是多个线程通过消息传递实现相互牵制，相互调度，即线程间的相互作用。
通过Object类的方法wait()--导致当前线程等待、notify()--唤醒等待的线程，和synchronized一起使用来达成效果

sleep():Thread的静态方法，必须指定时间。让本线程进入睡眠模式，到时间就醒。不会释放同步锁。
wait():Object的方法，可以指定也可以不指定时间。让本线程进入等待状态，需要有人叫醒notify()。会释放同步锁。

yield ( )
线程A名.yield( )
线程A让出cpu的使用权，让其它线程执行（不是绝对的）
注意：这二个线程必须是同一优先级的

join( )
join:哪个线程调用join()方法，哪个线程就先执行完，
1）一个线程A调用join()方法时，main线程后执行
2）二个线程A,B都调用join()方法时 ,A与B相互抢着执行，main线程最后执行
注意：join()方法要在start（）之后写，才起作用

setDaemon()
守护线程 ：
守护线程是守护主线程（main）的，主线程结束，不管守护线程当前是什么状态都随之结束
一个线程要调用 setDaemon(true);//参数是true时是守护线程
注意：setDaemon(true)方法必须在start（）之前使用

C/S B/S 区别？
C/S (Client/Server)：该结构软件，客户端服务器端都要编写，开发成本高，维护麻烦，好处是客户端在本地可以分担一部分运算
B/S (Browser/Server)：该结构软件只开发服务端，不开发客户端，因为客户端直接由浏览器取代，开发成本低，维护更简单，缺点是所有的运算都在服务器端完成，加大了服务端的负担

String StringBuffer StringBuilder
对于三者使用的总结：
1.如果要操作少量的字符数据，或对字符串修改不多情况下用 String，最为适合
2.如果要操作大量的字符数据，或对字符串修改比较多的情况下用BufferBuilder 因为它带缓冲区，由于StringBuilder线程不全安，所以当我们项目用的是多线程时不要用BufferBuilder,StringBuilder的执行效率比较快
3.多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuffer

clone()创建并返回此对象的一个副本。
可以克隆一个对象，即创建一个对象的副本，要使类的对象能够克隆，类必须实现Cloneable接口。

BigInteger类
位于Java.math包中
用于计算非常大的整数用的
BigInteger big1 = new BigInteger("12345676134896413132");
BigInteger big2 = new BigInteger("123");
BigInteger big3= big1.multiply(big2);
System.out.println(big3);

BigDecimal类
位于Java.math包中
用于计算非常大的浮点数用的
BigDecimal big1 = new BigDecimal("12345676134896413132.02");
BigDecimal big2 = new BigDecimal("123.36");
BigDecimal big3= big1.multiply(big2);
System.out.println(big3)

Collections和Collection的区别？
Collection：集合类的接口
Collections:操作集合用的类，这个类里有很多static的方法，这些方法大多对List操作，主要包括排序，重排，查找等。
Arrays类定义了对数组进行操作的方法，包括对数组进行排序查找。
Arrays类：
排序：sort():对数组中的内容进行升序排序
查找：binarySearch(数组):利用对数组中的内容进行查找（二分查找法），注意数组中的数值要有顺序（从小到大或从大到小）
Collections类：
排序：sort():对数组中的内容进行升序排序
查找：binarySerach(集合):利用对数组中的内容进行查找（二分查找法），注意数组中的数值要有顺序（从小到大或从大到小）

封装性：
封装性是面向对象的一个重要特征，在java中，对象就是一组变量和方法的封装，其中变量描述对象的状态，方法描述对象的行为。通过对象的封装，用户不必了解对象是如何实现的，只需要通过对象提供的接口与对象进行交互就可以了，封装性实现了模块化和信息隐藏，有利于程序的可移植性和对象的管理。
在Java中，对象的封装是通过如下2种方式实现的：
1）通过包实现封装，它定义了程序类的访问权限
2）通过类或类的成员的访问权限实现封装性。

Random
Random类，用于生成随机数。
位置于java.util包下
构造方法摘要
Random()创建一个新的随机数生成器。
Random(long seed)使用单个 long 种子创建一个新的随机数生成器。
方法：
int nextInt()返回下一个伪随机数，它是此随机数生成器的序列中均匀分布的 int 值。
int nextInt(int n)返回一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0（包括）和指定值（不包括）之间均匀分布的 int 值。
 long nextLong()返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的均匀分布的 long 值。
 boolean nextBoolean()返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的均匀分布的 boolean 值。
 void nextBytes(byte[] bytes)生成随机字节并将其置于用户提供的 byte 数组中。
 double nextDouble()返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0.0 和 1.0 之间均匀分布的 double 值。
 float nextFloat()返回下一个伪随机数，它是取自此随机数生成器序列的、在 0.0 和 1.0 之间均匀分布的 float 值。

堆(heap)和栈（stack）的区别
1）栈中存入局部变量，数组或对象的引用变量，及方法
2）堆存放着new 创建的对象（及全局变量）和数组
3）栈中的数据，超出作用域后，会自动清除
4）堆中的数据，超出作用域后，不会自动清除，由垃圾回收器不定时回收
5）栈先进后出，堆先进先出