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Java多线程详解——⼀篇⽂章搞懂Java多线程⽬录1. 基本概念程序（program）程序是为完成特定任务、⽤某种语⾔编写的⼀组指令的集合。
即指⼀段静态的代码（还没有运⾏起来），静态对象。
进程（process）进程是程序的⼀次执⾏过程，也就是说程序运⾏起来了，加载到了内存中，并占⽤了cpu的资源。
这是⼀个动态的过程：有⾃⾝的产⽣、存在和消亡的过程，这也是进程的⽣命周期。
进程是系统资源分配的单位，系统在运⾏时会为每个进程分配不同的内存区域。
线程（thread）进程可进⼀步细化为线程，是⼀个程序内部的执⾏路径。
若⼀个进程同⼀时间并⾏执⾏多个线程，那么这个进程就是⽀持多线程的。
线程是cpu调度和执⾏的单位，每个线程拥有独⽴的运⾏栈和程序计数器（pc），线程切换的开销⼩。
⼀个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间——》他们从同⼀堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。
这就使得相乘间通信更简便、搞笑。
但索格线程操作共享的系统资源可能就会带来安全隐患（隐患为到底哪个线程操作这个数据，可能⼀个线程正在操作这个数据，有⼀个线程也来操作了这个数据v）。
配合JVM内存结构了解（只做了解即可）class⽂件会通过类加载器加载到内存空间。
其中内存区域中每个线程都会有虚拟机栈和程序计数器。
每个进程都会有⼀个⽅法区和堆，多个线程共享同⼀进程下的⽅法区和堆。
CPU单核和多核的理解单核的CPU是⼀种假的多线程，因为在⼀个时间单元内，也只能执⾏⼀个线程的任务。
同时间段内有多个线程需要CPU去运⾏时，CPU也只能交替去执⾏多个线程中的⼀个线程，但是由于其执⾏速度特别快，因此感觉不出来。
多核的CPU才能更好的发挥多线程的效率。
对于Java应⽤程序java.exe来讲，⾄少会存在三个线程：main()主线程，gc()垃圾回收线程，异常处理线程。
如过发⽣异常时会影响主线程。
Java线程的分类：⽤户线程和守护线程Java的gc()垃圾回收线程就是⼀个守护线程守护线程是⽤来服务⽤户线程的，通过在start()⽅法前调⽤thread.setDaemon(true)可以吧⼀个⽤户线程变成⼀个守护线程。
python笔记9-多线程Threading之阻塞（join）和守护线程（setDaemon）前⾔今天⼩王请xiaoming和xiaowang吃⽕锅，吃完⽕锅的时候会有以下三种场景：场景⼀：⼩王（主）先吃完了，海海（客）和⽼王（客）还没吃完，这种场景会导致结账的⼈先⾛了，剩下两个⼩伙伴傻眼了。
场景⼆：⼩王（主）先吃完了，海海和⽼王还没吃饱，⼀起结账⾛⼈。
场景三：⼩王（主）先等海海和⽼王吃饱了，⼩编最后结账⼀起⾛⼈。
主线程与⼦线程场景⼀：主线程已经结束了，⼦线程还在跑1.我们把thread1.start()和thread2.start()称为两个⼦线程，写在外⾯的代码就是主线程了。
# -*- coding:utf-8 -*-import timeimport threadingdef chiHuoGuo(people):print("%s 吃⽕锅的⼩伙伴-⽺⾁：%s" % (time.ctime(),people))time.sleep(1)print("%s 吃⽕锅的⼩伙伴-鱼丸：%s" % (time.ctime(),people))class myThread(threading.Thread):def __init__(self, people, name):'''重写threading.Thread初始化内容'''threading.Thread.__init__(self)self.threadNmae = nameself.people = peopledef run(self):print("开始线程：" + self.threadNmae)chiHuoGuo(self.people)print("结束线程：" + self.threadNmae)if __name__ == "__main__":# 启动线程thread1 = myThread("xiaoming", "Thread-1")thread2 = myThread("xiaowang", "Thread-2")thread1.start()thread2.start()time.sleep(0.1)print("退出主线程：吃⽕锅，结账⾛⼈")守护线程setDaemon()场景⼆：主线程结束了，⼦线程必须也跟着结束1.主线程中，创建了⼦线程线程A和线程B，并且在主线程中调⽤了thread.setDaemon(),这个的意思是，把主线程设置为守护线程，这时候，要是主线程执⾏结束了，就不管⼦线程是否完成,⼀并和主线程退出.（敲⿊板：必须在start()⽅法调⽤之前设置，如果不设置为守护线程，程序会被⽆限挂起。
多线程实现的⼏种⽅式多线程实现⼀共有四种⽅式，如下图：- pthread的使⽤ - 定义pthreadtypedef __darwin_pthread_t pthread_t; - 创建pthreadint pthread_create(pthread_t * __restrict, const pthread_attr_t * __restrict,void *(*)(void *), void * __restrict); - 范例void * run(void *param){for (NSInteger i = 0; i<50000; i++) {NSLog(@"------buttonClick---%zd--%@", i, [NSThread currentThread]);}return NULL;}- (IBAction)buttonClick:(id)sender {pthread_t thread;pthread_create(&thread, NULL, run, NULL);pthread_t thread2;pthread_create(&thread2, NULL, run, NULL);}- NSThread - 创建和启动线程NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];[thread start]; - 主线程相关⽤法+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程- (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程+ (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程 - 获取当前线程NSThread *current = [NSThread currentThread]; - 线程的名字- (void)setName:(NSString *)n;- (NSString *)name; - 其它⽅式创建线程 - 创建线程后⾃动启动线程[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil]; - 隐式创建并启动线程[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil]; - 上述2种创建线程⽅式的优缺点 - 优点：简单快捷 - 缺点：⽆法对线程进⾏更详细的设置 - 线程的状态NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];[thread start]; - 阻塞（暂停）线程+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;// 进⼊阻塞状态 - 强制停⽌线程+ (void)exit;// 进⼊死亡状态注意：⼀旦线程停⽌（死亡）了，就不能再次开启任务 - 多线程的隐患 - 资源共享 - 1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同⼀块资源 - ⽐如多个线程访问同⼀个对象、同⼀个变量、同⼀个⽂件 - 当多个线程访问同⼀块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题 - 解决⽅法：互斥锁 - 互斥锁使⽤格式@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码 }注意：锁定1份代码只⽤1把锁，⽤多把锁是⽆效的 - 互斥锁的优缺点 - 优点：能有效防⽌因多线程抢夺资源造成的数据安全问题 - 缺点：需要消耗⼤量的CPU资源 - 互斥锁的使⽤前提：多条线程抢夺同⼀块资源 - 相关专业术语：线程同步 - 线程同步的意思是：多条线程在同⼀条线上执⾏（按顺序地执⾏任务） - 互斥锁，就是使⽤了线程同步技术 - 原⼦和⾮原⼦属性 - OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择 - atomic：原⼦属性，为setter⽅法加锁（默认就是atomic） - nonatomic：⾮原⼦属性，不会为setter⽅法加锁 - nonatomic和atomic对⽐ - atomic：线程安全，需要消耗⼤量的资源 - nonatomic：⾮线程安全，适合内存⼩的移动设备 - iOS开发的建议 - 所有属性都声明为nonatomic - 尽量避免多线程抢夺同⼀块资源 - 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减⼩移动客户端的压⼒- GCD的使⽤ - 什么是GCD - 全称是Grand Central Dispatch，可译为“⽜逼的中枢调度器” - 纯C语⾔，提供了⾮常多强⼤的函数 - GCD的优势 - GCD是苹果公司为多核的并⾏运算提出的解决⽅案 - GCD会⾃动利⽤更多的CPU内核（⽐如双核、四核） - GCD会⾃动管理线程的⽣命周期（创建线程、调度任务、销毁线程） - 程序员只需要告诉GCD想要执⾏什么任务，不需要编写任何线程管理代码 - GCD中有2个核⼼概念 - 任务：执⾏什么操作 - 队列：⽤来存放任务 - GCD的使⽤就2个步骤 - 定制任务 - 确定想做的事情 - 将任务添加到队列中 - GCD会⾃动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执⾏ - 任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出 - GCD中有2个⽤来执⾏任务的常⽤函数 - ⽤同步的⽅式执⾏任务// queue:队列 block:任务dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); - ⽤异步的⽅式执⾏任务dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); - 同步和异步的区别 - 同步：只能在当前线程中执⾏任务，不具备开启新线程的能⼒ - 异步：可以在新的线程中执⾏任务，具备开启新线程的能⼒ - GCD中还有个⽤来执⾏任务的函数，在前⾯的任务执⾏结束后它才执⾏，⽽且它后⾯的任务等它执⾏完成之后才会执⾏：// 这个queue不能是全局的并发队列dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); - 队列的类型 - GCD的队列可以分为2⼤类型 - 并发队列（Concurrent Dispatch Queue） - 可以让多个任务并发（同时）执⾏（⾃动开启多个线程同时执⾏任务） - 并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效 - 串⾏队列（Serial Dispatch Queue） - 让任务⼀个接着⼀个地执⾏（⼀个任务执⾏完毕后，再执⾏下⼀个任务） - 并发队列 - ⾃⼰创建的 - 全局 - 串⾏队列 - 主队列 - ⾃⼰创建的 - 同步和异步主要影响：能不能开启新的线程 - 同步：只是在当前线程中执⾏任务，不具备开启新线程的能⼒ - 异步：可以在新的线程中执⾏任务，具备开启新线程的能⼒ - 并发和串⾏主要影响：任务的执⾏⽅式 - 并发：允许多个任务并发（同时）执⾏ - 串⾏：⼀个任务执⾏完毕后，再执⾏下⼀个任务 - 并发队列// 使⽤dispatch_queue_create函数创建队列dispatch_queue_tdispatch_queue_create(const char *label, // 队列名称dispatch_queue_attr_t attr); // 队列的类型// 创建并发队列dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.samyang.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应⽤使⽤，可以⽆需⼿动创建使⽤dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority, // 队列的优先级unsigned long flags); // 此参数暂时⽆⽤，⽤0即可// 获得全局并发队列dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);// 全局并发队列的优先级#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // ⾼#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中）#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台 - 串⾏队列// GCD中获得串⾏有2种途径// 使⽤dispatch_queue_create函数创建串⾏队列// 创建串⾏队列（队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL）dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.samyang.queue", NULL);/*使⽤主队列（跟主线程相关联的队列）主队列是GCD⾃带的⼀种特殊的串⾏队列放在主队列中的任务，都会放到主线程中执⾏使⽤dispatch_get_main_queue()获得主队列*/dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); - 各种队列的执⾏效果- 注意：使⽤sync函数往当前串⾏队列中添加任务，会卡住当前的串⾏队列 - 延时执⾏ - iOS常见的延时执⾏// 调⽤NSObject的⽅法[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];// 2秒后再调⽤self的run⽅法// 使⽤GCD函数dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ // 2秒后执⾏这⾥的代码...});// 使⽤NSTimer[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO]; - ⼀次性代码（⽐如说单例模式singleton）// 使⽤dispatch_once函数能保证某段代码在程序运⾏过程中只被执⾏1次static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{// 只执⾏1次的代码(这⾥⾯默认是线程安全的)}); - 快速迭代// 使⽤dispatch_apply函数能进⾏快速迭代遍历dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){// 执⾏10次代码，index顺序不确定}); - 队列组 -有这么1种需求 - ⾸先：分别异步执⾏2个耗时的操作 - 其次：等2个异步操作都执⾏完毕后，再回到主线程执⾏操作// 如果想要快速⾼效地实现上述需求，可以考虑⽤队列组dispatch_group_t group = dispatch_group_create();dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{// 执⾏1个耗时的异步操作});dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{// 执⾏1个耗时的异步操作});dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{// 等前⾯的异步操作都执⾏完毕后，回到主线程...});- NSOperationNSOperationQueue的队列类型主队列[NSOperationQueue mainQueue]凡是添加到主队列中的任务（NSOperation），都会放到主线程中执⾏⾮主队列（其他队列）[[NSOperationQueue alloc] init]同时包含了：串⾏、并发功能添加到这种队列中的任务（NSOperation），就会⾃动放到⼦线程中执⾏NSOperation的作⽤配合使⽤NSOperation和NSOperationQueue也能实现多线程编程NSOperation和NSOperationQueue实现多线程的具体步骤先将需要执⾏的操作封装到⼀个NSOperation对象中然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中系统会⾃动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来将取出的NSOperation封装的操作放到⼀条新线程中执⾏NSOperation的⼦类NSOperation是个抽象类，并不具备封装操作的能⼒，必须使⽤它的⼦类使⽤NSOperation⼦类的⽅式有3种NSInvocationOperationNSBlockOperation⾃定义⼦类继承NSOperation，实现内部相应的⽅法NSInvocationOperation创建NSInvocationOperation对象- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(id)arg;调⽤start⽅法开始执⾏操作- (void)start;⼀旦执⾏操作，就会调⽤target的sel⽅法注意默认情况下，调⽤了start⽅法后并不会开⼀条新线程去执⾏操作，⽽是在当前线程同步执⾏操作只有将NSOperation放到⼀个NSOperationQueue中，才会异步执⾏操作NSBlockOperation创建NSBlockOperation对象+ (id)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block; - 通过addExecutionBlock:⽅法添加更多的操作- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block;注意：只要NSBlockOperation封装的操作数 > 1，就会异步执⾏ - NSOperationQueue - NSOperationQueue的作⽤ - NSOperation可以调⽤start⽅法来执⾏任务，但默认是同步执⾏的 - 如果将NSOperation添加到NSOperationQueue（操作队列）中，系统会⾃动异步执⾏NSOperation中的操作 - 添加操作到NSOperationQueue中- (void)addOperation:(NSOperation *)op;- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; - 最⼤并发数 - 什么是并发数 - 同时执⾏的任务数 - ⽐如，同时开3个线程执⾏3个任务，并发数就是3 - 最⼤并发数的相关⽅法- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt; - 队列的取消、暂停、恢复取消队列的所有操作- (void)cancelAllOperations;- 提⽰：也可以调⽤NSOperation的- (void)cancel⽅法取消单个操作 - 暂停和恢复队列- (void)setSuspended:(BOOL)b; // YES代表暂停队列，NO代表恢复队列- (BOOL)isSuspended; - 操作优先级 设置NSOperation在queue中的优先级，可以改变操作的执⾏优先级- (NSOperationQueuePriority)queuePriority;- (void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p; - 优先级的取值NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,NSOperationQueuePriorityLow = -4L,NSOperationQueuePriorityNormal = 0,NSOperationQueuePriorityHigh = 4,NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8 - 操作依赖 - NSOperation之间可以设置依赖来保证执⾏顺序 - ⽐如⼀定要让操作A执⾏完后，才能执⾏操作B，可以这么写[operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作A - 可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系 注意：不能相互依赖，⽐如A依赖B，B依赖A - 操作的监听 - 可以监听⼀个操作的执⾏完毕- (void (^)(void))completionBlock;- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block; - ⾃定义NSOperation - ⾃定义NSOperation的步骤很简单 - 重写- (void)main⽅法，在⾥⾯实现想执⾏的任务 - 重写- (void)main⽅法的注意点 - ⾃⼰创建⾃动释放池（因为如果是异步操作，⽆法访问主线程的⾃动释放池） - 经常通过- (BOOL)isCancelled⽅法检测操作是否被取消，对取消做出响应。
多线程工作原理
多线程是指在一个程序中同时运行多个线程，每个线程都可以执行不同的任务。
多线程的工作原理是操作系统分配给每个线程一个时间片，使得每个线程按照一定的顺序交替执行，从而实现并发执行的效果。
具体来说，多线程的工作原理包括以下几个方面：
1. 线程调度：操作系统根据一定的调度算法，给每个线程分配一个时间片，使得每个线程都能得到执行的机会。
线程调度可以采用抢占式调度或协作式调度。
2. 上下文切换：当一个线程的时间片用完或者被其他高优先级的线程抢占时，操作系统会进行上下文切换，将当前线程的状态保存下来，并加载下一个要执行的线程的状态。
这个过程包括保存和恢复线程的寄存器、堆栈和程序计数器等状态信息。
3. 共享资源的互斥访问：多个线程在同时访问共享资源时可能产生冲突，为了避免数据不一致的问题，需要采取同步机制，如互斥锁、条件变量等，来保证只有一个线程可以访问共享资源。
4. 线程间的通信：多个线程之间通常需要进行数据交换和同步，可以通过共享内存、消息队列、管道、信号量等机制来实现线程间的通信。
总之，多线程的工作原理是操作系统通过调度和切换线程的方
式，使得多个线程可以并发执行，并通过同步和通信机制来保证线程之间的正确交互。
C语⾔多线程操作多线程是多任务处理的⼀种特殊形式，多任务处理允许让电脑同时运⾏两个或两个以上的程序。
⼀般情况下，两种类型的多任务处理：基于进程和基于线程。
基于进程的多任务处理是程序的并发执⾏。
基于线程的多任务处理是同⼀程序的⽚段的并发执⾏。
多线程程序包含可以同时运⾏的两个或多个部分。
这样的程序中的每个部分称为⼀个线程，每个线程定义了⼀个单独的执⾏路径。
本教程假设您使⽤的是 Linux 操作系统，我们要使⽤ POSIX 编写多线程 C++ 程序。
POSIX Threads 或 Pthreads 提供的 API 可在多种类 Unix POSIX 系统上可⽤，⽐如 FreeBSD、NetBSD、GNU/Linux、Mac OS X 和 Solaris。
下⾯的程序，我们可以⽤它来创建⼀个POSIX 线程：#include <pthread.h>pthread_create (thread, attr, start_routine, arg)在这⾥，pthread_create 创建⼀个新的线程，并让它可执⾏。
下⾯是关于参数的说明：参数描述thread指向线程标识符指针。
attr⼀个不透明的属性对象，可以被⽤来设置线程属性。
您可以指定线程属性对象，也可以使⽤默认值 NULL。
start_routine线程运⾏函数起始地址，⼀旦线程被创建就会执⾏。
arg运⾏函数的参数。
它必须通过把引⽤作为指针强制转换为 void 类型进⾏传递。
如果没有传递参数，则使⽤ NULL。
创建线程成功时，函数返回 0，若返回值不为 0 则说明创建线程失败。
使⽤下⾯的程序，我们可以⽤它来终⽌⼀个 POSIX 线程：#include <pthread.h>pthread_exit (status)在这⾥，pthread_exit ⽤于显式地退出⼀个线程。
通常情况下，pthread_exit() 函数是在线程完成⼯作后⽆需继续存在时被调⽤。
一下子跳到等待函数WaitForSingleObject, 是因为下面的Mutex、Semaphore、Eve nt、WaitableTimer 等同步手段都要使用这个函数; 不过等待函数可不止WaitForSingl eObject 它一个, 但它最简单.function WaitForSingleObject(hHandle: THandle; {要等待的对象句柄}dwMilliseconds: DWORD {等待的时间, 单位是毫秒}): DWORD; stdcall; {返回值如下:}WAIT_OBJECT_0 {等着了, 本例中是: 等的那个进程终于结束了}WAIT_TIMEOUT {等过了点(你指定的时间), 也没等着}WAIT_ABANDONED {好不容易等着了, 但人家还是不让咱执行; 这一般是互斥对象}//WaitForSingleObject 的第二个参数一般给常数值 INFINITE, 表示一直等下去, 死等.WaitForSingleObject 等待什么? 在多线程里就是等待另一个线程的结束, 快来执行自己的代码; 不过它可以等待的对象可不止线程; 这里先来一个等待另一个进程结束的例子,运行效果图:代码文件:unit Unit1;interfaceusesWindows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,Dialogs, StdCtrls;typeTForm1 = class(TForm)Button1: TButton;procedure Button1Click(Sender: TObject);end;varForm1: TForm1;implementation{$R *.dfm}varhProcess: THandle; {进程句柄}{等待一个指定句柄的进程什么时候结束}function MyThreadFun(p: Pointer): DWORD; stdcall;beginif WaitForSingleObject(hProcess, INFINITE) = WAIT_OBJECT _0 thenForm1.Text := Format('进程 %d 已关闭', [hProcess]);Result := 0;end;{启动一个进程, 并建立新线程等待它的结束}procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);varpInfo: TProcessInformation;sInfo: TStartupInfo;Path: array[0..MAX_PATH-1] of Char;ThreadID: DWORD;begin{先获取记事本的路径}GetSystemDirectory(Path, MAX_PATH);StrCat(Path, '\notepad.exe');{用 CreateProcess 打开记事本并获取其进程句柄, 然后建立线程监视} FillChar(sInfo, SizeOf(sInfo), 0);if CreateProcess(Path, nil, nil, nil, False, 0, nil, nil, sInfo, pInfo) thenbeginhProcess := pInfo.hProcess; {获取进程句柄}Text := Format('进程 %d 已启动', [hProcess]);CreateThread(nil, 0, @MyThreadFun, nil, 0, ThreadID); {建立线程监视}end;end;end.。
