黑马程序员_java基础加强之多线程

本文详细介绍了Java多线程的基本概念,包括进程与线程的区别,如何创建线程,以及多线程的随机性特征。通过示例代码演示了创建线程的方式,包括继承Thread类和实现Runnable接口,并探讨了它们的区别。此外,文章还深入分析了多线程安全问题及其解决方案,如使用synchronized关键字来防止竞态条件,并解释了多线程同步的前提和同步代码块的概念。最后,文章讨论了多线程死锁现象及其解决办法。

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多线程

多线程的概述

进程:是一个正在执行的的程序。每一个进程都有一个执行顺序,该顺序是一个执行路径,或者叫做一个控制单元。
线程:进程的一个独立控制单元,线程在控制这进程的执行。一个进程中至少有个一进程。
例子:Java虚拟机启动时会有一个java.exe进程,该进程中至少有一个线程负责java程序的执行,而且这个线程运行的代码在main方法中,该线程称之为主线程。
扩展:JVM启动时不止一个线程,还有负责来垃圾回收机制的线程。


创建线程

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:将自定义的代码存储在run方法中,让线程运行。
3.调用线程的start方法。该方法两个作用:启动线程,调用run方法。

发现运行结果每一次都不同
因为多个线程都在获取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形容为在互相抢夺cpu的执行权。
这就是多线程的一个特征:随机性。谁抢到谁执行,至于执行多长,cpu说了算。

class demo extends thread
{
public voidrun ()
{
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(); //创建好一个线程。
d.start();//开启线程并执行该线程的run方法。
//d.run()//仅仅是对象调用方法。而线程创建了,并没有执行。并且这样还是单线程,运行结束后才会执行main。
for(int x=0;x<60;x++)
system.out.println("main"+x);
}
}
创建线程-run和start特点:
为什么要覆盖run方法呢?
由于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。
run和start的区别:
run只执行方法,而start启动线程并执行run方法。  

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。
3.通过Thread类建立线程对象。

4.将Runnable接口子类对象作为实参,传递给Thread类的构造方法。

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

售票例子:
class Ticketimplements Runnable {
    //200张票
    privateintticke = 200;
    Objiect obj=new Object();
     publicvoid run() {
       while(true) {
synchronized(obj){
           if(ticket > 0)
              System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+ticket--);
   }
       }
    }
}
public class ThreadDemo {
    public staticvoid main(String[] args) {
        
       Ticket t = newTicket();
       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();
    }
}
实现方式和继承方式有什么区别呢?
如果一个类中,部分代码运行多线程,部分代码不需要实现多线程,则该类实现Runnable类,然后在继承其他类。但是如果一个类继承了Thread类,则所有代码都是多线程的。
实现方式的好处:避免单继承的局限性。在定义多线程时,建议使用多线程。        
两种方式的区别:
1.继承Thread类:线程代码存放在Thread子类的run方法中。
2.实现Runnable:线程代码存放在接口子类的run方法中。
多线程安全问题
通过分析,以上售票例子发现,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:
当多条语句在操作同一个线程共享数据时,一个线程对多条语句执行了一部分,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。
解决方法
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对于对线程的安全问题提供了专业的解决方式同步代码块
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进行。
没有持有锁的线程即使获取cpu的执行权,也进不去,因为没有获取锁。
如这部分修改:
publicvoid run() {
       while(true) {
           synchronized (new Object()) {
              if(ticketNum > 0) {
                  try {
                     Thread.sleep(10);
                  } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                  }
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"   "+ticketNum--);
              }
           }
       }
    }
多线程同步的前提:
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。必须保证同步中只有一个线程在运行。
好处:解决多线程的安全问题。
弊端:多个线程都需要判断锁,较为消耗资源.

多线程的死锁
死锁同步中嵌套同步。每个线程使用一个锁。
下面的例子,一个线程使用this锁,另一个线程使用Object对象的锁。在同步代码块中嵌套同步函数,在同步函数中嵌套同步代码块。
两个线程同时售票。一个线程使用this锁,另一个线程使用Object对象的锁。在同步代码块中嵌套同步函数,在同步函数中嵌套同步代码块。
class Ticket implements Runnable {
   
    public booleanflag =true;    //标记
    Object obj = new Object();
    private int ticketNum = 100;    //100张票
   
    public void run() {
       if(flag) {
           while(true) {
              synchronized (obj) {
                  show();
              }
           }
       }
        else {
           while(true)
              show();
       }
    }
    private synchronized void show() {
       synchronized (obj) {
           if(ticketNum > 0) {
              try {
                  Thread.sleep(10);
              } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
              System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" show() "+ticketNum--);
           }
       }
    }
}
public class ThreadDemo {
    public staticvoid main(String[] args) {
        
       Ticket t = new Ticket();
       Thread t1 = new Thread(t);
       Thread t2 = new Thread(t);
       t1.start();
       try {
           Thread.sleep(10);
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       t.flag = false;//避免两个线程都执行同步函数(show方法)
       t2.start();
    }
}
出现死锁原因:如果第1个线程执行同步代码块,在同步代码块中又有同步函数,所以第1个线程拥有Object锁的同时又获得this锁,此时如果第2个线程执行同步函数(获取this锁),由于第1个锁已经获取this锁了,所有两个线程都等待对象释放this锁,造成死锁。
基于数据挖掘的音乐推荐系统设计与实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐与其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐与其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐和基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(和你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地与MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050与Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地与MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理与Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地与传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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