多线程

最新推荐文章于 2024-12-01 23:55:34 发布

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分类专栏： java基础文章标签： java 语言黑马程序员多线程

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一、多线程

多线程的概念

进程：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。

线程：就是进程中的一个独立的控制单元。线程在控制着进程的执行。

1.一个进程中至少有一个线程。

2.Java VM 启动的时候会有一个进程java.exe。

3.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。该线程称为主线程。

4.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。

如何自定义一个线程？

java已经提供了对线程这类事物的描述。就是Thread类。

创建线程的第一种方式：继承Thread类。

步骤：

1.定义类继承Thread。

2.复写Thread类中的run方法。

目的：将自定义代码存储在run方法，让线程运行。

3.调用线程的start方法，该方法两个作用：启动线程，调用run方法。

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();
        for(int x=0; x<60; x++)
        {
            System.out.println("main....."+x);
        }
    }
}

发现运行结果每次都不同。

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，以达到看上去是同时运行的效果。

我们可以形象的把多线程的运行行为在互相抢夺CPU。

创建线程的第二种方式：实现Runnable接口

步骤：

1.定义类实现Runnable接口；

2.覆盖Runnable接口中的run方法，将线程要运行的代码存放在该run方法中；

3.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（Thread(Runnbale target)）；

4.调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法（将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数是因为自定义的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对象的run方法，就必须明确该方法所属的象）；

示例：

class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
    private  int tick = 100;
    public void run()
    {
        while(true)
        {
            if(tick>0)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
            }
        }
    }
}
class  TicketDemo
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Ticket t = new Ticket();
        Thread t1 = new Thread(t);//创建了一个线程；
        Thread t2 = new Thread(t);//创建了一个线程；
        Thread t3 = new Thread(t);//创建了一个线程；
        Thread t4 = new Thread(t);//创建了一个线程；
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();
    }
}

为什么要覆盖run方法呢？

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。

实现方式和继承方式的区别：

继承Thread：线程代码存放在Thread子类run方法中；

实现Runnable：线程代码存放在接口的子类的run方法中；

实现方式的好处：避免了单继承的局限性，在定义线程时，建议使用实现方式；

线程的运行状态

线程自己默认的名称：

Thread-编号该编号从0开始。

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

getName()：获取线程名称。

setName()：设置线程名称。

多线程安全问题

多线程的运行出现了安全问题。

问题的原因：

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。

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

}

示例：

class Ticket implements Runnable //extends Thread
{
	private int tick = 100;
	Object obj = new Object(); 
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			
			synchronized(obj)
			{
				if(tick>0)
				{
					try
					{
						Thread.sleep(10);
					}
					catch (Exception e)
					{
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...sale : "+ tick--);
				}
			}
		}
	}
}

class TicketDemo3 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Ticket t = new Ticket();

		Thread t1 = new Thread(t);//创建了一个线程；
		Thread t2 = new Thread(t);//创建了一个线程；
		Thread t3 = new Thread(t);//创建了一个线程；
		Thread t4 = new Thread(t);//创建了一个线程；
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();
	}
}

1.对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行。

2.没有执行锁的线程技术获取cpu的执行权，也进不去，因为没有获取锁。

同步的前提：

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。

3.必须保证同步中只能有一个线程在运行。

好处：解决了多线程的安全问题。

弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源。

同步函数：同步函数只需将synchronized放在函数类型前面修饰函数即可，根据以上知识点同步函数使用的锁是this；
静态函数的同步方法：使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象，类名.class;

示例：

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){
            try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
                                                                                                                                                                                                                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....code : "+ tick--);
                    }
                }
            }
        }else
            while(true)
        show();
    }
    public static synchronized void show(){
        if(tick>0){
            try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....show.... : "+ tick--);
        }
    }
}
class  StaticMethodDemo{
    public static void main(String[] args) {
        Ticket t = new Ticket();
        Thread t1 = new Thread(t);
        Thread t2 = new Thread(t);
        t1.start();
        try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
        t.flag = false;
        t2.start();
    }
}

死锁：同步中嵌套同步（该种方式如果使用的是同一个锁容易造成死锁）

示例：

class Test implements Runnable{
    private boolean flag;
    Test(boolean flag){
        this.flag = flag;
    }
    public void run(){
        if(flag){
            while(true){
                synchronized(MyLock.locka){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...if locka ");
                    synchronized(MyLock.lockb){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..if lockb");                  
                    }
                }
            }
        }else{
            while(true){
                synchronized(MyLock.lockb){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..else lockb");
                    synchronized(MyLock.locka){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....else locka");
                    }
                }
            }
        }
    }
}
class MyLock{
    static Object locka = new Object();
    static Object lockb = new Object();
}
class  DeadLockTest{
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new Test(true));
        Thread t2 = new Thread(new Test(false));
        t1.start();
        t2.start();
    }
}