Java多线程基本使用

Original 2016-11-11 09:33:56 480
abstract:一、概念1.进程1.1进程:是一个正在进行中的程序,每一个进程执行都有一个执行顺序,该顺序是一个执行路径,或者叫一个控制单元。1.2线程:就是进程中一个独立的控制单元,线程在控制着进程的执行,一个进程中至少有一个线程。1.3举例java VM:Java VM启动的时候会有一个进程java.exe,该进程中至少有一个线程在负责java程序的运行,而且这个线程运行的代码存在于main方法中,该线程称之

一、概念

1.进程

1.1进程:是一个正在进行中的程序,每一个进程执行都有一个执行顺序,该顺序是一个执行路径,或者叫一个控制单元。

1.2线程:就是进程中一个独立的控制单元,线程在控制着进程的执行,一个进程中至少有一个线程。

1.3举例java VM:

Java VM启动的时候会有一个进程java.exe,该进程中至少有一个线程在负责java程序的运行,而且这个线程运行的代码存在于main方法中,该线程称之为主线程。扩展:其实更细节说明jvm,jvm启动不止一个线程,还有负责垃圾回收机制的线程

2.多线程存在的意义:提高执行效率

二、多线程的创建

1.多线程创建的第一种方式,继承Thread类

1.1定义类继承Thread,复写Thread类中的run方法是为了将自定义的代码存储到run方法中,让线程运行

1.2调用线程的start方法,该方法有两个作用:启动线程,调用run方法

1.3多线程运行的时候,运行结果每一次都不同,因为多个线程都获取cpu的执行权,cpu执行到谁,谁就运行,明确一点,在某一个时刻,只能有一个程序在运行。(多核除外),cpu在做着快速的切换,以到达看上去是同时运行的效果。我们可以形象把多线程的运行行为在互抢cpu的执行权。这就是多线程的一个特性,随机性。谁抢到,谁执行,至于执行多久,cpu说了算。

public class Demo extends Thread{ public void run(){ for (int x = 0; x < 60; x++) { System.out.println(this.getName()+"demo run---"+x); } } public static void main(String[] args) { Demo d=new Demo();//创建一个线程 d.start();//开启线程,并执行该线程的run方法 d.run(); //仅仅是对象调用方法,而线程创建了但并没有运行 for (int x = 0; x < 60; x++) { System.out.println("Hello World---"+x); } } }

2 创建多线程的第二种方式,步骤:

2.1定义类实现Runnable接口

2.2覆盖Runnable接口中的run方法:将线程要运行的代码存放到run方法中

2.3.通过Thread类建立线程对象

2.4.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数

为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数:因为自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象,所以要让线程去执行指定对象的run方法,就必须明确该run方法的所属对象

2.5.调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的方法

/* * 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票 */ public class Ticket implements Runnable { private static int tick = 100; Object obj = new Object(); boolean flag=true; public void run() { if(flag){ while (true) { synchronized (Ticket.class) { if (tick > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "code:" + tick--); } } } }else{ while(true){ show(); } } } public static synchronized void show() { if (tick > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:" + tick--); } } } class ThisLockDemo { public static void main(String[] args) { Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t); try { Thread.sleep(10); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } t.flag=false; Thread t2 = new Thread(t); //Thread t3 = new Thread(t); //Thread t4 = new Thread(t); t1.start(); t2.start(); //t3.start(); //t4.start(); } }

3.实现方式和继承方式有什么区别

3.1.实现方式避免了单继承的局限性,在定义线程时建议使用实现方式

3.2.继承Thread类:线程代码存放在Thread子类run方法中

3.3.实现Runnable:线程代码存放在接口的子类run方法中

4.多线程-run和start的特点

4.1为什么要覆盖run方法呢:

Thread类用于描述线程,该类定义了一个功能,用于存储线程要运行的代码,该存储功能就是run方法,也就是说该Thread类中的run方法,用于存储线程要运行的代码

5.多线程运行状态

创建线程-运行---sleep()/wait()--冻结---notify()---唤醒

创建线程-运行---stop()—消亡

创建线程-运行---没抢到cpu执行权—临时冻结

6.获取线程对象及其名称

6.1.线程都有自己默认的名称,编号从0开始

6.2.static Thread currentThread():获取当前线程对象

6.3.getName():获取线程名称

6.4.设置线程名称:setName()或者使用构造函数

public class Test extends Thread{ Test(String name){ super(name); } public void run(){ for (int x = 0; x < 60; x++) { System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+" run..."+x); } } } class ThreadTest{ public static void main(String[] args) { Test t1=new Test("one---"); Test t2=new Test("two+++"); t1.start(); t2.start(); t1.run(); t2.run(); for (int x = 0; x < 60; x++) { System.out.println("main----"+x); } } }

三、多线程的安全问题

1.多线程出现安全问题的原因:

1.1.当多条语句在操作同一个线程共享数据时,一个线程对多条语句只执行了一部分,还没有执行完,另一个线程参与进来执行,导致共享数据的错误

1.2.解决办法:对多条操作共享数据的语句,只能让一个线程都执行完,在执行过程中,其他线程不可以参与执行

1.3.java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式,就是同步代码块:

Synchronized(对象){需要被同步的代码},对象如同锁,持有锁的线程可以在同步中执行,没有持有锁的线程即使获取cpu执行权,也进不去,因为没有获取锁

2.同步的前提:

2.1.必须要有2个或者2个以上线程

2.2.必须是多个线程使用同一个锁

2.3.好处是解决了多线程的安全问题

2.4.弊端是多个线程需要判断锁,较消耗资源

2.5.同步函数

定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可

/* * 需求: * 银行有一个金库,有两个储户分别存300元,每次存100元,存3次 * 目的:该程序是否有安全问题,如果有,如何解决 * 如何找问题: * 1.明确哪些代码是多线程代码 * 2.明确共享数据 * 3.明确多线程代码中哪些语句是操作共享数据的 */ public class Bank { private int sum; Object obj = new Object(); //定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可 public synchronized void add(int n) { //synchronized (obj) { sumsum = sum + n; try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("sum=" + sum); //} } } class Cus implements Runnable { private Bank b = new Bank(); public void run() { for (int x = 0; x < 3; x++) { b.add(100); } } } class BankDemo { public static void main(String[] args) { Cus c = new Cus(); Thread t1 = new Thread(c); Thread t2 = new Thread(c); t1.start(); t2.start(); } }

6.同步的锁

6.1函数需要被对象调用,那么函数都有一个所属对象引用,就是this.,所以同步函数使用的锁是this

6.2.静态函数的锁是class对象

静态进内存时,内存中没有本类对象,但是一定有该类对应的字节码文件对象,类名.class,该对象的类型是Class

6.3.静态的同步方法,使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象,类名.class

/* * 需求:简单买票程序,多个窗口同时卖票 */ public class Ticket implements Runnable { private static int tick = 100; Object obj = new Object(); boolean flag=true; public void run() { if(flag){ while (true) { synchronized (Ticket.class) { if (tick > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "code:" + tick--); } } } }else{ while(true){ show(); } } } public static synchronized void show() { if (tick > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:" + tick--); } } } class ThisLockDemo { public static void main(String[] args) { Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t); try { Thread.sleep(10); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } t.flag=false; Thread t2 = new Thread(t); //Thread t3 = new Thread(t); //Thread t4 = new Thread(t); t1.start(); t2.start(); //t3.start(); //t4.start(); } }

7.多线程,单例模式-懒汉式

懒汉式与饿汉式的区别:懒汉式能延迟实例的加载,如果多线程访问时,懒汉式会出现安全问题,可以使用同步来解决,用同步函数和同步代码都可以,但是比较低效,用双重判断的形式能解决低效的问题,加同步的时候使用的锁是该类锁属的字节码文件对象

/* * 单例模式 */ //饿汉式 public class Single { private static final Single s=new Single(); private Single(){} public static Single getInstance(){ return s; } } //懒汉式 class Single2{ private static Single2 s2=null; private Single2(){} public static Single2 getInstance(){ if(s2==null){ synchronized(Single2.class){ if(s2==null){ s2=new Single2(); } } } return s2; } } class SingleDemo{ public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World"); } }

8.多线程-死锁

同步中嵌套同步会出现死锁

/* * 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票 */ public class DeadTest implements Runnable { private boolean flag; DeadTest(boolean flag) { this.flag = flag; } public void run() { if (flag) { synchronized(MyLock.locka){ System.out.println("if locka"); synchronized(MyLock.lockb){ System.out.println("if lockb"); } } } else { synchronized(MyLock.lockb){ System.out.println("else lockb"); synchronized(MyLock.locka){ System.out.println("else locka"); } } } } } class MyLock{ static Object locka=new Object(); static Object lockb=new Object(); } class DeadLockDemo { public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(new DeadTest(true)); Thread t2 = new Thread(new DeadTest(false)); t1.start(); t2.start(); } }


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