多线程并发、线程池、同步方法、同步代码块(锁)

本文详细介绍了Java中的多线程概念,包括并行与并发的区别,线程的实现方式(继承Thread、实现Runnable、实现Callable),线程的命名、休眠和调度。还讲解了线程的状态、后台线程、同步代码块以及线程池的使用,如Executors创建线程池。最后讨论了线程池中线程数量的问题和任务的拒绝策略。

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多线程:

同时执行多个程序

多线程需要硬件支持(cpu)

并行:在同一时刻,有多个指令在多个cpu上同时执行

并发:在同一时刻,有多个指令在单个cpu上交替执行

进程:正在运行的软件

独立性:

动态性:

并发性:(在交替执行时,有随机性)

线程:是进程种的单个顺序控制流,是一条执行路径

单线程:一个进程只有一条执行路径,称单线程

多线程:一个进程有多条执行路径,称多线程

理解:

进程:可以理解为软件

线程:可以理解为软件里的一个功能

单线程:软件里只运行了一个功能

多线程:软件同时运行了多个功能,即一个进程里有多条线程

线程的实现,有3种方式:

优点缺点
Runnable、Callable<>都是接口扩展性强,实现接口的同时还能继承其他类编程复杂,不能直接使用Thread类中的方法
Thread是继承类编程比较简单,可以直接使用Thread类中的方法可扩展性较差,不能继承其他类

三种方式都需要重写run方法,作用是:用来封装被线程执行的代码(可称 线程参数)

在使用上,

1.继承于thread类,直接创建对象,直接启动(xxx.start())线程就可以

2.Runnable的实现类,在创建实现类对象之后,还需要在创建thread类,并且将线程参数传到thread构造方法的参数中。(thread构造参数传递的是Runnable数据类型,后面可以接一个String用来表示此线程的名称,线程名称也可以用thread对象调用setName(String s)方法命名线程 )

3.Callable<E>的实现类,泛型要传入你要返回的值的类型,这个接口的特点就是有返回值,然后还需要创建一个Futurntask<E>(泛型也是返回值类型),然后再将这个对象传入thread参数中。

直接调用run方法和start方法的区别:

run():直接调用相当普通方法调用,按语句顺序执行,并未开启线程

start():启动线程,然后由jvm调用此线程的run()方法,多线程交替执行(多线程并行)

start方法在底层有native修饰的方法,表示与本地操作系统交互的方法

线程的命名:

线程有默认名称:格式:Thread-编号

String getName()获取线程名
void setName(String s )

设置线程名

通过Thread带参构造也可以设置线程名

注意:

继承thread的类,在run方法中要在输出语句中使用getName方法,否则打印出不来线程名字

但Runnable和Callable<E>,由于本身缺点无法使用Thread方法

public static Thread currentThread()返回对当前正在执行的线程对象的引用(即获得当前线程的对象)

书写方式:sout( Thread.currentThread().getName()+"@@@"+i);

线程休眠:

public static void sleep(long t)

让线程休眠指定时间,单位为毫秒

(需要自己手动try...catch)

1秒=1000毫秒

注意:

main方法也是线程,称主线程

当一个接口或一个类中没有抛出异常,那么子类或实现类就不能直接抛异常,必须自己try...catch

线程调度:

两种调度模型:

分时调度模型:所有线程轮流使用cpu的使用权,平均分配每个线程占用cpu的时间

抢占式调度模型:优先让优先级高的线程使用cpu,如果先优先级相同,那么会随机选取一个,优先级高的线程获取cpu的时间相对较多(java默认使用)

public final void setPriority(int i)

设置线程优先级

优先级范围:[1,10]

默认是5

public final int getPriority()获取线程的优先级

后台线程/守护线程:

作用:为了守护普通线程而存在的

public final void setDaemon(boolean n)设置为守护线程

当普通线程执行完之后,若守护线程还未执行完就不会再执行了。(但由于普通线程都结束后,守护线程抢到了cpu,由于cpu执行快,守护仍会执行一段时间,不会立即停止)

理解:当关闭聊天窗口时,传输的文件也会被关闭

同步代码块:

锁多条语句操作共享数据,可以使用同步代码块

 

 注意:sleep的try..catch没有了可以合并到下面的catch里,下面的catch将原本Exception改为InterruptedException。这样可以更加简洁

死锁:

注意:Thread里的参数是Runnable接口,此接口只有run抽象方法,可使用lambda表达式

死锁解决方式:以后不要写锁的嵌套

多线程书写套路:

1.while(true)

2.syhchronized()锁要唯一

3.判断,共享数据是否结束,结束--break

4.判断,共享数据是否结束,没有结束---执行代码内容 

线程状态:

 

 注意:就绪状态→start方法  这个是准备抢夺cpu执行权的状态,还不是运行状态,只有抢夺到cpu执行权,才可以运行

虚拟机中线程状态,没有运行状态!

Thread类中有个内部类,可以api搜索 Thread.state,可以搜到上面的6种状态

线程池:

作用:创建一个线程池,当线程有空闲的线程(核心线程一直会存在,当其他空闲超出指定时间将自动销毁),则会被使用,当没有空闲线程,则会创建新的线程(线程池有最大线程数,超出则阻塞,即等待)----无需再次创建线程,直接在线程池里拿,提高线程运行效率

创建线程池:

 

ExecutorService s = Executors.newCachedThreadPool();(默认最多可容纳int类型的最大值)

ExecutorService s = Executors.newFixedThreadPool(int i);(创建指定最多可以容纳的线程数量)

s.submit()

参数可以传递Runnable或Callable实现类对象,或lambda表达式。

注意:不能传Thread

submit方法作用是在线程池中创建线程对象,任务执行完毕,也会自动把线程对象归还池子

自己创建一个线程池:

ThreadPoolExecutor

参数一:核心线程数量,线程池执不执行核心线程都会存在,不能小于0

参数二:最大线程数,等于核心线程+临时线程,不能小于等于0,最大数量 >=核心线程数量

参数三:临时线程最大存活时间,不能小于0

参数四:时间单位,用枚举TimeUnit去调用

参数五:任务队列,new ArrayBlockingQueue(int i),默认使用这个,i为排队数量

参数六:创建线程工厂,Executor.defaultThreadFactory(),默认使用这个,按照默认创建线程的                 方式,创建线程对象

参数七:任务的拒绝策略,new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy(),有四种拒绝策略,            顶                 discardpolicy策略最好不用

核心线程+临时线程 = 最大线程

最大线程+阻塞线程,超出部分就不要了(具体看处理策略)

注意:枚举和泛型不一样

疑问:?

为什么线程池中的线程对象一直都是1,而不是2?基本没人用,暂时搁置这个问题

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