JAVA学习笔记——多线程

本文介绍了Java中创建线程的两种方式:继承Thread类与实现Runnable接口,并探讨了线程安全问题及其解决方案——同步代码块与同步方法。

        在了解线程之前,我们先要了解一下进程,所谓进程就是一个正在执行中的程序。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。而线程就是进程中的一个独立的控制单元,它控制着进程的执行。在一进程中至少有一个线程。

JAVA虚拟机在启动时会有一个进程java.exe,该进程中至少一个线程负责java程序的执行,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。严格意义上来讲虚拟机在启动时并非是单线程,还有负责垃圾回收机制的线程。

如何在自定义的代码中,自定义一个线程呢?

通过API的查找,我们可以发现java提供了对线程这类事物的描述,即Thtead类。因此我们可以通过继承Thread类的方式来创建线程,步骤如下:

1,定义类继承Thread

2,复写Thread类中的run方法,其目的是将自定代码存储在run方法中,让线程运行。

3,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。

例如:

class Demo extends Thread{
public void run(){
for(int i=0;i<60;i++){
System.out.println("子线程运行++++++"+i);
}
}
}
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args){
Demo p=new Demo();  //创建一个线程
p.start();

for(int i=0;i<60;i++){
System.out.println("main Thread run----->"+i);
}
}
}

通过运行发现结果每一次都不同,这是因为多个线程都获取CPU的执行权,CPU执行到谁,谁就运行。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,以达到看上去是同时运行的效果,我们可以形象的把多线程形容为在互相抢夺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,至于执行多长时间,CPU说了算。

注意事项:为什么要覆盖run方法呢?

因为Thread类用于描述线程该类就定义了一个功能,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Thread类中的run()方法,用于存储线程要运行的代码。

创建线程还有另外一种方式,即定义类来实现Runnable接口,其步骤如下:

1,定义类实现Runnable接口

2,覆盖Runnable中的run()方法,即将线程要运行的代码存放在该run()方法中

3,通过Thread类建立线程对象

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类的构造函数?

    因为,自定义的run()方法所属的对象是Runnable接口的子类对象,  所以要让线程去指定指定的对象的run()方法。就必须明确该run()方法所属对象

5,调用Thread为的start()方法开启线程并调用Runnable接口子类的run()方法。

例如:

class Demo implements Runnable{

public void run(){

for(int i=0;i<60;i++){

System.out.println("子线程运行+++++"+i);

}

}

}

public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args){
Demo p=new Demo();  

Thread t=new Thread(p);
t.start();

for(int i=0;i<60;i++){
System.out.println("main Thread run----->"+i);
}
}
}

继承和实现两种创建线程的方式的区别在于:继承Thread时线程代码存放在Thread子类run()方法中,而实现Runnable时线程代码存放在接口的子类的run()方法中。实现的好处在于避免了JAVA单继承的局限性,因此在定义线程时尽量使用实现的方式。

在运行多线程时容易出现安全问题

原因:当多条语句在操作同一线程共享数据时,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。

解决办法:对于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,其它线程不可以参与执行。在这方面JAVA有专业的解决方式,即同步代码块。其格式是:

synchronized(对象){
需要要被同步的代码
}

其括号中的对象如同锁,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了CPU的执行权,也进不去,因为没有获取锁。

实现同步有两个前提:

1,必须要有两个或者两个以上的线程。

2,必须是多个线程使用同一个锁。

同步后的好处是:解决了多线程的安全问题。

弊端:多个线程都需要判断锁,较为消耗资源。


解决线程安全问题的另一种方式就是同步函数,其格式如:

修饰符   synchronized   返回类型   函数名t(){

需要同步的代码;

}

同步函数用的是哪一个锁呢?

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。

注意:同步函数被静态修饰后,使用的锁是什么呢?

通过应证,发现不是this,因为静态方法中也不可以定义this。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对象,即:

类名.class  该对象的类型是Class
静态的同步方法,使用的同步方法是该类方法所在类的字节码文件对象。 类名.class。


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