你的位置:首页 > Java教程

[Java教程]java多线程基本使用


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。

 1 public class Demo extends Thread{ 2   public void run(){ 3     for (int x = 0; x < 60; x++) { 4       System.out.println(this.getName()+"demo run---"+x); 5     } 6   } 7    8   public static void main(String[] args) { 9     Demo d=new Demo();//创建一个线程10     d.start();//开启线程,并执行该线程的run方法11     d.run(); //仅仅是对象调用方法,而线程创建了但并没有运行12     for (int x = 0; x < 60; x++) {13       System.out.println("Hello World---"+x);14     }15   }16 17 }

View Code

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

 1 /* 2  * 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票 3 */ 4 public class Ticket implements Runnable { 5   private static int tick = 100; 6   Object obj = new Object(); 7   boolean flag=true; 8  9   public void run() {10     if(flag){11       while (true) {12         synchronized (Ticket.class) {13           if (tick > 0) {14             System.out.println(Thread.currentThread().getName()15                 + "code:" + tick--);16           }17         }18       }19     }else{20       while(true){21         show();22       }23     }24     25   }26 27   public static synchronized void show() {28     if (tick > 0) {29       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:"30           + tick--);31     }32   }33 34 }35 36 class ThisLockDemo {37   public static void main(String[] args) {38     Ticket t = new Ticket();39 40     Thread t1 = new Thread(t);41     try {42       Thread.sleep(10);43     } catch (Exception e) {44       // TODO: handle exception45     }46     t.flag=false;47     Thread t2 = new Thread(t);48     //Thread t3 = new Thread(t);49     //Thread t4 = new Thread(t);50 51     t1.start();52     t2.start();53     //t3.start();54     //t4.start();55   }56 }

View Code

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

 1 public class Test extends Thread{ 2    3   Test(String name){ 4     super(name); 5   } 6    7   public void run(){ 8     for (int x = 0; x < 60; x++) { 9       System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+" run..."+x);10     }11   }12 }13 14 class ThreadTest{15   public static void main(String[] args) {16     Test t1=new Test("one---");17     Test t2=new Test("two+++");18     t1.start();19     t2.start();20     t1.run();21     t2.run();22     for (int x = 0; x < 60; x++) {23       System.out.println("main----"+x);24     }25   }26 }

View Code

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

5.同步函数

定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可

 1 /* 2  * 需求: 3  * 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 4  * 目的:该程序是否有安全问题,如果有,如何解决 5  * 如何找问题: 6  * 1.明确哪些代码是多线程代码 7  * 2.明确共享数据 8  * 3.明确多线程代码中哪些语句是操作共享数据的 9 */10 11 public class Bank {12 13   private int sum;14 15   Object obj = new Object();16 17   //定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可18   public synchronized void add(int n) {19     //synchronized (obj) {20       sum = sum + n;21       try {22         Thread.sleep(10);23       } catch (InterruptedException e) {24         // TODO Auto-generated catch block25         e.printStackTrace();26       }27       System.out.println("sum=" + sum);28     //}29 30   }31 32 }33 34 class Cus implements Runnable {35   private Bank b = new Bank();36 37   public void run() {38     for (int x = 0; x < 3; x++) {39       b.add(100);40     }41   }42 }43 44 class BankDemo {45   public static void main(String[] args) {46     Cus c = new Cus();47     Thread t1 = new Thread(c);48     Thread t2 = new Thread(c);49 50     t1.start();51     t2.start();52   }53 }

View Code

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

 1 /* 2  * 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票 3 */ 4 public class Ticket implements Runnable { 5   private static int tick = 100; 6   Object obj = new Object(); 7   boolean flag=true; 8  9   public void run() {10     if(flag){11       while (true) {12         synchronized (Ticket.class) {13           if (tick > 0) {14             System.out.println(Thread.currentThread().getName()15                 + "code:" + tick--);16           }17         }18       }19     }else{20       while(true){21         show();22       }23     }24     25   }26 27   public static synchronized void show() {28     if (tick > 0) {29       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:"30           + tick--);31     }32   }33 34 }35 36 class ThisLockDemo {37   public static void main(String[] args) {38     Ticket t = new Ticket();39 40     Thread t1 = new Thread(t);41     try {42       Thread.sleep(10);43     } catch (Exception e) {44       // TODO: handle exception45     }46     t.flag=false;47     Thread t2 = new Thread(t);48     //Thread t3 = new Thread(t);49     //Thread t4 = new Thread(t);50 51     t1.start();52     t2.start();53     //t3.start();54     //t4.start();55   }56 }

View Code

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

 1 /* 2  * 单例模式 3 */ 4 //饿汉式 5 public class Single { 6   private static final Single s=new Single(); 7   private Single(){} 8   public static Single getInstance(){ 9     return s;10   }11 12 }13 14 //懒汉式15 class Single2{16   private static Single2 s2=null;17   private Single2(){}18   public static Single2 getInstance(){19     if(s2==null){20       synchronized(Single2.class){21         if(s2==null){22           s2=new Single2();  23         }24       }25     }26     return s2;27   }28 }29 30 class SingleDemo{31   public static void main(String[] args) {32     System.out.println("Hello World");33   }34 }

View Code

8.多线程-死锁

同步中嵌套同步会出现死锁

 1 /* 2  * 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票 3 */ 4 public class DeadTest implements Runnable { 5   private boolean flag; 6  7   DeadTest(boolean flag) { 8     this.flag = flag; 9   }10 11   public void run() {12     if (flag) {13       synchronized(MyLock.locka){14         System.out.println("if locka");15         synchronized(MyLock.lockb){16           System.out.println("if lockb");17         }18       }19     } else {20       synchronized(MyLock.lockb){21         System.out.println("else lockb");22         synchronized(MyLock.locka){23           System.out.println("else locka");24         }25       }26     }27   }28 }29 30 class MyLock{31   static Object locka=new Object();32   static Object lockb=new Object();33 }34 35 class DeadLockDemo {36   public static void main(String[] args) {37     Thread t1 = new Thread(new DeadTest(true));38     Thread t2 = new Thread(new DeadTest(false));39 40     t1.start();41     t2.start();42   }43 }

View Code

 

                                                          ----------技术改变生活,知识改变命运!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.