博客园的第一天--2022.01.01元旦

近两个月学习总结

自学部分：面向对象、集合框架、IO流、异常处理、泛型

培训一个月零7天：从线程开始、网络编程、单例，枚举，工厂模式、反射，注解、Lambda表达式，StreamAPI、mysql数据库、JDBC、HTML、CSS、JavaScript

线程

一.进程和线程：

1.1进程是操作系统调度的最小单位，进程独立占用CPU和内存资源。

1.2线程是CPU调度调度的最小单位，一个进程中某个功能就可以对应一个线程。

1.3线程隶属于进程，多个线程之间共用进程的资源（CPU和内存之间)。

二.CPU时间片：

CPU在一个时间点只能为一个线程服务，但是CPU时间片可以非常快速的在多个线程之间切换，逻辑感觉多个线程是同时运行的。多个线程抢CPU时间片，谁抢到谁执行！所以并发只是逻辑感觉，单核CPU是无真正并发，多核CPU可以真并发。

三.创建线程：

3.1自定义一个类extends Thread,并重写Thread的run();

或者自定义一个类 implements Runnable接口；

 

或者JDK1.5 以后又有通过实现callable接口

 3.2创建线程对象：

或者

3.3启动线程：

3.4总结：

建议使用第二种方式创建线程：

    1.实现了线程对象和要执行操作之间的解耦

    2.可以实现多继承：一个类可以实现多个接口

    3.使用第二种方法仍然可以再继承别的类。

四.设置线程优先级

线程对象.setPriority(整数);

注意：整数[1，10]

Thread.MAX_PRIORITY:10

Thread.NORM_PRIORITY:5

Thread.MIN_PRIORITY:1

开发中建议使用Thread的静态常量设置线程的优先级。

五.守护线程：

    5.1随着主线程的结束而结束，主线程存活期其一直存活。

    5.2设置一个线程为守护线程： 线程对象.setDaemon(true);

    5.3GC就是一个守护线程：

    Garbage Collection:GC

    GC是Java中的内存回收线程：

    I.长时间未使用的对象会被GC回收

    II.没有引用指向的对象会被GC很快回收

    System.gc():通知GC尽快回收未使用的对象，不是立即回收。

   JVM退出之前，GC一直存在。

六.如何让线程进入阻塞状态：

6.1阻塞态：

    1.使正在运行的线程失去CPU时间片，在阻塞期间被剥夺了CPU时间片的抢夺权;

    2.阻塞结束后回到Runnable状态，加入CPU时间片的抢夺；

6.2Thread.sleep(毫秒数)：让当前正在运行的线程进入阻塞态多少毫秒。

    正常情况下，睡眠时间结束，进入Runnable，但如果线程在阻塞期间，睡眠被打断（线程对象.interrupt()），会提前进入Runnable

6.3join():一个线程可以使用join()剥夺另外一个线程的CPU时间片，强行加入执行

6.4Scanner的输入方法会阻塞所有线程。

七.线程的同步和异步

7.1线程的异步：

线程默认是异步，你执行你的，我执行我的，多个线程之间执行互不干涉：谁抢到CPU时间片谁执行；多个线程执行步调不一致

7.2线程的同步：

一个线程的执行会影响到另一个线程：如果一个线程未执行完，其他线程会进入阻塞状态，等待其执行完毕

特征：线程执行有先后顺序。

同步：指的是一个线程的状态受另外一个线程影响；未抢到锁的线程等待抢到锁的线程释放锁。

7.3使线程进入同步状态的方式：

    1.join():被join的线程和join线程步调一致;Join的线程执行完，被join的再执行。

    2.使用同步锁（synchronized）：

7.4何时使用：

   如果多个线程有临界资源（共同访问的资源），可能发生线程并发（同时访问）问题，此时建议使用同步锁。

7.5使用过后：

   线程由异步变成同步

   I.抢到锁的线程有权限去争夺CPU时间片

   II.未抢到锁的线程进入锁池（相当于阻塞态）

   III．未抢到锁的线程等待抢到锁的线程释放锁（锁代码块执行完毕）才能去抢锁

7.6对谁加锁：

多个线程有临界资源，对临界资源加锁，锁的范围要尽可能小（加锁和释放锁比较耗时）：只要能够解决并发问题即可：哪里用到了临界就锁哪里。（也可以锁Runnable对象或者方法）

7.7死锁概念：

    线程甲拥有A资源，需要访问B资源；

    线程乙拥有B资源，需要访问A资源；

    产生的无限互相等待对方释放锁的过程就是死锁。

7.8产生原因：

    嵌套锁，并且对多个临界资源加锁的顺序不一致：

7.9如何避免：

    1.尽量不编写锁嵌套

    2.如果有锁嵌套，要保证对临界资源加锁顺序一致。

7.10何时使用线程同步：

   1.提高某个线程的优先级（在一个时间段内独占CPU）：比如医院叫号插队

   2.对临界资源一定要进行同步，否则可能产生线程并发问题。

八.wait()和notify()

8.1wait()和notify()成对使用：

1.都必须在锁代码块中使用

2.wait():立即释放锁，进入阻塞状态，直到接收到notify通知，进入锁池开始抢锁

3.notify():获得锁的线程执行完毕后通知释放锁的线程，可以抢锁了。

8.2注意：

wait和notify()不是线程类的方法，是Object类的方法：

wait和notify()使用需要通过临界资源.wait()/临界资源.notify()

九.线程生命周期

9.1NEW：新建态

线程对象被创建出来，但未开始运行：已经new出但未start();

9.2RUNNABLE:可运行

线程对象.start()之后进入RUNNABL；此时线程具有抢夺CPU时间片的权利；并且只有处于RUNNABLE状态的线程才具有抢夺CPU时间片的资格

9.3BLOCKED:阻塞态

被阻塞的线程不再具有抢夺CPU时间片的权利；

未抢到锁的线程就进入阻塞状态：锁池中的线程

9.4WAITING：WAITING阻塞态

wait():释放锁，进入等待队列，也是被阻塞，等待被notify（唤醒）

Join()：也是进入阻塞态，等待被加入的线程执行完毕。

9.5TIMED_WAITING：带时间限制的阻塞态

Thread.sleep(毫秒数)：阻塞毫秒数结束后自动进入RUNNABLE状态

join(毫秒数)：阻塞毫秒数结束后自动进入RUNNABLE状态

wait(毫秒数)：阻塞毫秒数结束后自动进入锁池：具有资格抢锁。

9.6TERMINATED：死亡态

线程的run()或者主线程的main()执行完毕：正常死亡；

程序运行遇到异常：非正常死亡

注意：

1.被阻塞的线程不再具有抢夺CPU时间片的权利

2.锁池中的线程（未获得锁的线程）不能直接进入RUNNABLE，需要先抢锁再抢CPU时间片。

3.等待队列的线程不能直接进入锁池：需要被notify(唤醒)或者阻塞时间到

十.线程安全和非线程安全

线程安全：不会产生线程并发问题。

线程非安全：有可能产生线程并发问题。

常用的集合框架API一般都是线程非安全的：
ArrayList HashSet HashMap都是线程非安全，无临界资源无需加锁。

但Java中也提供了一些线程安全的集合：

Vector:线程安全的ArrayList,Vector的方法是线程安全的。

实际开发中一般使用线程非安全的集合框架：代码执行效率高，如果遇到线程并发问题，自定义同步锁，Vector等线程安全的集合框架只是方法安全，但不能保证我们代码是线程安全的。

HashTable和HashMap的区别（了解）

1. HashTable是线程安全的，HashMap是线程非安全的。
2. HashTable的key和value都不允许为null
3. HashMap的key和value都允许为null.

StringBuffer是线程安全的，StringBuilder是线程非安全的。