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# 多线程实战学习

## 第 1 章  走进Java世界的多线程

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Thread1.1. 通过实例化Thread子类的方式创建线程
Thread1.2. 通过传递Runnable实现类参数的方式创建线程
Thread1.3. 两种方式创建线程的区别
Thread1.4. 线程的常用属性
Thread1.5. 线程的常用方法
Thread1.6. 线程类中已废弃的方法
Thread1.7. 线程的层次关系
Thread1.8. 线程的生命周期
Thread1.9. 多线程的简单应用实例
Thread1.10.多线程的优势和风险
```

## 第 2 章  多线程编程的目标和挑战

###  2.1  串行、并发与并行

假设我们有3件事情（事情A、事情B和事情C）要完成，完成每件事情所需的时间包括实际投入时间和等待的时间，完成这些事情所需的时间为：事情A耗时15分钟（实际投入5分钟，等待10分钟）、事情B耗时10分钟（实际投入2分钟、等待8分钟）、事情C耗时10分钟（实际投入10分钟、无等待耗时）。那么我们有3中方式来完成者几件事情，如图2-1所示。

![image-20211103220424877](C:\Users\MemiRun\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20211103220424877.png)

**串行**：先开始做事情A，待其完成之后再开始做事情B，依次类推，知道事情C完成。这实际上顺序逐一完成几件事情，只需要投入一个人。在这种方式下3件事情总共耗时35（15+10+10）分钟。

**并发**：这种方式也可以只投入一个人。这个人先开始做事情A，事情A的准备活动做好后（此时消耗了5分钟），在等待事情A完成的这段时间内他开始做事情B。为事情B的准备活动花了2分钟之后，在等待事情B完成的这段时间他开始做事情C，直到10分钟之后事情C完成。这整个过程实际上是以交替的方式利用等待某件事情完成的时间来做其他事情。在这种方式下3件事情总共耗时17（5+2+10）分钟，这比第1中方式节约了一半多的时间。

**并行**：这种方式需要投入3个人，每个人负责完成其中一件事情。这3个人在同一时刻开始齐头并进地完成这些事情。在这种方式下3件事情总共耗时15分钟（取决于耗时最长的那件事情所需的时间），比并发的方式节约了2分钟的时间。

### 2.2  竞态

多线程编程中经常遇到一个问题就是对于同样的输入，程序的输出有时候是正确的而有的时候却是错误的。这种一个计算结果的正确性与时间有关的现象就被称为竞态

竞态实例看 代码 Thread_2_1

### 2.3 线程安全性

一般而言，如果一个类在单线程环境下能够运行正常，并且在多线程环境下，在其使用方不必为其做任何改变的情况下也能运作正常，那么我们就称其是线程安全的，相应地我们称这个类具有线程安全性。繁殖，如果一个雷在单线程环境下运作正常而在多线程环境下则无法正常运行，那么这个类就是非线程安全的

使用一个类的时候我们必须先弄清楚这个类是否是线程安全的。因为这关系到我们如何正确使用这些类。这好比微波炉加热食物前我们必须先弄清楚所用的容器是否适宜进行微波加热（金属容器不宜微波加热）。Java标准库中的一些类如ArrayList、HashMap和SimpleDateFormat，都是非线程安全的，在多线程环境下直接使用它们可能导致一些非预期的结果，甚至是一些灾难性的结果。比如，多线程环境下多个线程共享一个HashMap实例（而不采取任何控制措施）可能导致死循环（表现为主机上的某个处理器使用率一直为100%）和内存泄漏（最后可能导致Java虚拟机崩溃）。一般来说，Java标准库中的类在其API文档（JavaDoc）中会说明其是否是线程安全的（没有说明其是否是线程安全的，则可能是也可能不是线程安全的）。

从线程安全的定义上我们不难看出，如果一个线程安全的类在多线程环境下能够正常运作，那么它在单线程环境下也能正常运作。既然如此，那为什么不干脆把所有类都做成线程安全的呢？是否将一个类做成线程安全的，从某种程度上来说是一个设计上的权衡的结果或决定：一方面，一个类是否需要是线程安全的与这个类预期被使用的方式有关，比如，我们希望一个类总是只能被一个线程独自使用，那么久没有必要将这个类做成线程安全的。其次，把一个类做成线程安全的往往是有额外代价的。

一个类如果不是线程安全的，我们就说它在多线程环境下直接使用存在线程安全问题。线程安全问题概括来说表现为3个方面：原子性、可见性和有序性

#### 2.3.1 原子性

见代码Thread2_2

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