黑马程序员-多线程(1)

最新推荐文章于 2025-08-12 21:03:53 发布

kensib

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文章标签： java 运维移动开发

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/kensib/article/details/84400239

本文详细介绍了Java中多线程的基础知识，包括线程的概念、创建线程的两种方法（继承Thread类和实现Runnable接口）、线程的运行状态、同步代码块及函数的使用、单例设计模式的应用、死锁现象的解释等。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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11.01 概述

线程是程序中的执行线程。Java 虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程。

每个线程都有一个优先级，高优先级线程的执行优先于低优先级线程。每个线程都可以或不可以标记为一个守护程序。当某个线程中运行的代码创建一个新 Thread 对象时，该新线程的初始优先级被设定为创建线程的优先级，并且当且仅当创建线程是守护线程时，新线程才是守护程序。

当 Java 虚拟机启动时，通常都会有单个非守护线程（它通常会调用某个指定类的 main 方法）。Java 虚拟机会继续执行线程，直到下列任一情况出现时为止：

调用了 Runtime 类的 exit 方法，并且安全管理器允许退出操作发生。
非守护线程的所有线程都已停止运行，无论是通过从对 run 方法的调用中返回，还是通过抛出一个传播到 run 方法之外的异常。

创建新执行线程有两种方法。一种方法是将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。接下来可以分配并启动该子类的实例。例如，计算大于某一规定值的质数的线程可以写成：

     class PrimeThread extends Thread {
         long minPrime;
         PrimeThread(long minPrime) {
             this.minPrime = minPrime;
         }
 
         public void run() {
             // compute primes larger than minPrime
              . . .
         }
     }

然后，下列代码会创建并启动一个线程：

     PrimeThread p = new PrimeThread(143);
     p.start();

创建线程的另一种方法是声明实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后可以分配该类的实例，在创建 Thread 时作为一个参数来传递并启动。采用这种风格的同一个例子如下所示：

     class PrimeRun implements Runnable {
         long minPrime;
         PrimeRun(long minPrime) {
             this.minPrime = minPrime;
         }
 
         public void run() {
             // compute primes larger than minPrime
              . . .
         }
     }

然后，下列代码会创建并启动一个线程：

     PrimeRun p = new PrimeRun(143);
     new Thread(p).start();

每个线程都有一个标识名，多个线程可以同名。如果线程创建时没有指定标识名，就会为其生成一个新名称。

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

Java Vm 启动的时候就有一个进程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

扩展：其实jvm，启动的时候不只一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程

1。如何在自定义的代码中，自定义一个线程呢？

通过对api(Application Programming Interface, 应用程序编程接口)的查找，java已经提供了对线程这类事物的描述，就是Thread类

11.02 创建线程-继承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类

2。复写run方法

目的：将自定义的代码存储在run方法中，让线程运行

3，创建一个对象，执行start方法，

该方法有两个作用：启动线程，调用run

发现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，只能有一个程序执行（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

我们可以形象把多线程的运行形容为在互相抢夺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，cpu说的算

这个过程是随机的

11.03 run start的特点

为什么要覆盖run方法呢？

Thread用于描述线程

该类就定义了一个功能（run function），用于存储线程要运行的代码，该功能就是run方法

也就是Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码（主线程存在于main方法中）

class Demo extends Thread
{
	public void run()
	{
		for (int x=0;x<60;x++)
			System.out.println("demo run--"+x);
	}
}

class  ThreadDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Demo d = new Demo();//创建好了一个线程
		d.start();//开启线程，并调用该线程的run方法
		//d.run();//仅仅是调用了对象方法，线程没有启动，是主线程的动作

		for (int x = 0;x < 60;x++ )
		{
			System.out.println("Hello World!--"+x);
		}
	}
}

11.04 线程练习

第11天-06-多线程(获取线程对象以及名称)

线程都有自己的名称，通过getName函数获取

Thread-编号，该编号从0开始

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

设置线程名称：setName或者构造函数（super关键字）

class Test extends Thread
{
	// private String name;
	Test(String name)
	{
		//this.name = name;//构造函数和成员变量不能在成员方法中，是独立存在的
		super(name);	
	}
	public void run()
	{	
		for (int x= 0;x < 60; x++)
		{
			System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"--test--"+x+"--"+this.getName());
		}
		
	}
}

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);
		}
		
	}
}

11.05 线程运行状态

11.07 售票的例子

11.08实现RUNABLE接口

需求：简单的卖票程序

多个窗口同时卖票

程序运行后发现了一个问题：

1.卖票的时候有重复行为，这时考虑将tick设置为静态共享数据

但是静态有其局限性；

2.也可以考虑创建一个线程让他执行四次，但是运行会报告线程异常，一个线程被启动了四次，明显是

一种浪费而且不符合程序设计初衷

3。这时就考虑线程创建的问题了

------------------------------

线程创建的第二种方式：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在于该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

5.调用Thread类的strat方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法

------------------------------------

实现方式和继承方式有什么区别吗？

继承方式时，只能单继承，想要实现多线程就要创建一个子类对象，子类对象运行的时候会调用run方法，多个对象调用的时候会重复调用run方法中的代码，等于多个人在做一件事情，是一种浪费

实现方式时，将Runnable接口的子类创建的对象作为参数传递给Thread的构造函数，这时Thread类创建的对象会运行多个线程，但是执行的代码是同一块代码，等于多个人在一起做一件事情，效率更高也没有浪费

-------------------------------------------------------------

实现方式好处：避免了单继承的局限性

在定义线程时，建议使用实现方式

class Ticket implements Runnable
{
	private //static  int tick = 100;
	public void run()
	{
		while (true)
		{
			if (tick > 0)
			System.out.println("sale : "+ tick--);
		}
	}
}

class  TicketDemo
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Ticket t = new Ticket();/该对象非线程
		Thread t1=new Thread(t);
		Thread t2=new Thread(t);
		Thread t3=new Thread(t);
		Thread t4=new Thread(t);
		
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();//这四个对象此时调用start方法调用的run方法，调用的Ticket类的对象只有一个，就是Runnable类接口的子类所创建的Ticket类对象t
	}
}

11.09 多线程的安全的问题

11.10同步代码块

通过分析，发现打印出0.-1.-2等错票

多线程的运行出现了安全问题：

问题的原因：

当多条线程在操作同一个共享数据时，一条线程对这个数据只执行了一部分，，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（代码中tick的判断出现了错误）

解决方案：

对多条线程执行操作共享数据时，只能让一个线程都执行完，在执行过程中其他不可以参与执行

java中内置了解决方式：

同步代码块

synchronized(对象)

{

需要被同步的代码

}

同步的前提；

1。必须要有两个或两个以上的线程

2。必须是多个线程使用同一个锁

必须保证同步中只有一个线程在运行

好处；解决了多线程的安全问题

弊端：多个线程都需要判断锁，较为消耗资源

class Ticket implements Runnable
{
	private int tick = 10000;
	Object obj = new Object();
	public void run()
	{
		while (true)
		{
			synchronized (obj)
			{	
				if (tick > 0)
					try
					{
						Thread.sleep(10);
					}
					catch (Exception e)
					{
						
					}//这个异常不能抛，因为是接口类型
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale : "+ tick--);
			}
		}
	}
}

class  TicketDemo2
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Ticket t = new Ticket();
		Thread t1=new Thread(t);
		Thread t2=new Thread(t);
		Thread t3=new Thread(t);
		Thread t4=new Thread(t);
		
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();
	}
}

11.11 同步函数

需求：

银行有一个金库，有两个储户分别存300元，每次存100，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运行代码

2，明确共享数据

3。明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的

class Bank
{
	private int sum;
	Object obj = new Object();
	public synchronize//或则  void add(int n)
	{
		synchronized(obj)
		{
			sum = sum + n;
			try
			{
				Thread.sleep(10);
			}
			catch (Exception e)
			{
			}//这个函数可以抛出
			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();
	}
}

11.12 同步函数的锁是this

同步函数使用的锁是this

class Ticket implements Runnable
{
	private int tick = 100;
	boolean flag = true;
	public void run()
	{
		if (flag)
		{
			while (true)
			{	
				synchronized(this)
				{
					if(tick > 0)
					{
						try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
						System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--code--"+tick--);
					}
				}
			}
        }
		else 
			while (true)
				show();
	}
	public synchronized void show()
	{
		if (tick > 0)
		{
			try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
			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);
		Thread t2=new Thread(t);
		t1.start();
		try{Thread.sleep(10);}catch (Exception e){}
		t.flag = false;
		t2.start();
	}
}

11.13 静态同步函数的锁是Class对象

如果同步函数被静态修饰后，使用的锁是什么呢？

通过验证发现不再是this了

静态方法中也不会有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文件对象

类名.class，该对象的类型是Class

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

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();
	}
}

11.14 单例设计模式懒汉式

class Single//懒汉式
{
	private static Single s = null; 
	private Single(){}

	public static //synchronized Single getInstance()//可以用同步函数或者同步代码块解决多线程访问的安全问题，但是相比较同步代码块效率更高
	{
		if (s==null)//多线程访问时会存在安全问题，需要同步
		{
			synchronized(Single.class)// 什么意思？
			{	if(s==null)
				s = new Single();
				
			}
		}
                retrun s;
	}
}

//饿汉式
class Single
{
	private static final Single s = new Single();
	private Single(){}

	public static  getInstance()
	{
		return s;
	}
}

11.15多线程-死锁

死锁；

同步中嵌套同步

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

class  DeadLockDemo
{
	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();
	}
}

简单版本：

class Test implements Runnable
{
	private boolean flag;
	Test(boolean flag)
	{
		this.flag=flag;
	}
	public void run();
	{
		if(flag)
		{        while(true)
                        {
			synchronized(locka)
			{
				System.out.println("if lcoka ");
				synchronized(lockb)
				{
					System.out.println("if lockb");
				}
			}
                        }
		}
		else()
		{
			synchronized(lockb)
			{
				System.out.println("else lockb");
				synchronized(locka)
				{
					System.out.println("else locka");
				}
			}
		}
	}
}

class MyLock
{
		Object locka=new Object();
		Object lockb=new Object();

}




class  
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Thread t1 = new Thread(new Test(true));
		Thread t2 = new Thread(new Test(false));
		t1.start();
		t2.start();
	}
}