黑马程序员—JAVA基础—多线程

最新推荐文章于 2025-05-29 21:31:02 发布

丢物线

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lmxfxm/article/details/46953833

本文详细介绍了Java线程的基础概念，包括线程的创建方法、线程的状态、同步机制、线程间的通信、线程的停止及守护线程等内容，并通过实例演示了如何处理线程同步和线程间通信等问题。

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1、概念：线程是进程中的一个控制单元，也可以说是一个执行流程，一个进程中有多个线程

2、自定义线程：

方式一：继承Thread类，覆盖run()方法，将运行的代码放在run()方法中，新建子类对象，调用start()方法

class MyThread extends Thread
{
	public void run()
	{
		for(int x=0; x<100; x++)
		{
			System.out.println("MyThread run"+x);
		}
	}
}
class ThreadDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		for(int x=0; x<100; x++)
		{
			System.out.println("main run"+x);
		}
		new MyThread().start();
	}
}

在上面的程序中，存在两个线程，一个是主线程，一个是自定义线程

方式二、实现Runnable接口，覆盖run方法，将执行的代码放在run方法中

使用Thread类创建线程对象，将实现Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数，

使用Thread类的对象调用start方法

class MyThread implements Runnable
{
	public void run()
	{
		for (int x=0; x<100; x++)
		{
			System.out.println("MyThread run"+x);
		}
	}
}
class ThreadDemo2 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Thread t = new Thread(new MyThread());
		t.start();
		for (int x=0; x<100; x++)
		{
			System.out.println("main run"+x);
		}
	}
}

通过查阅API帮助文档

我们可以通过Thread(String name) 构造方法类自定义线程的名称

在Thread类的构造方法中，

static Thread currentThread():获取当前线程对象。
getName(): 获取线程名称

练习：创建两个线程和主线程交替运行

class MyThread extends Thread
{
	MyThread(String name)
	{
		super(name);
	}
	public void run()
	{
		for (int x=0; x<50; x++)
		{
			System.out.println(this.getName()+"-----"+x);
		}
	}
}
class ThreadTest 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		MyThread t1 = new MyThread("线程1");
		MyThread t2 = new MyThread("线程2");
		t1.start();
		t2.start();
		for (int x=0; x<50; x++)
		{
			System.out.println("主线程"+"-----"+x);
		}
	}
}

3、线程的状态：

4、例子：

class Ticket implements Runnable//车票的实体类，实现Runnable接口
{
	private int ticketNum = 100;//总的票数
	Object o = new Object();
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			if(ticketNum>0)
			{
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票："+ticketNum--);
			}
		}	
	}
}
class TicketDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Ticket t = new Ticket();
		Thread t1 = new Thread(t);//卖票窗口1
		Thread t2 = new Thread(t);//卖票窗口2
		Thread t3 = new Thread(t);//卖票窗口3
		Thread t4 = new Thread(t);//卖票窗口4
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();
	}
}

在上面的程序中，会出现安全问题，因为一个线程中有多条语句在操作共享数据，在执行过程中，

一个线程执行到一半，另一个线程就参与进来了，就会造成共享数据出现问题

比如，修改上面的程序，

if(ticketNum>0)
{
	try
	{
		Thread.sleep(10);
	}
	catch (InterruptedException e)
	{
	}
	System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票："+ticketNum--);
}

d
这时卖票出现了负数的票数，是因为一个线程在判断完票的总数时，就失去了执行权，另外一个线程拿到了执行权。

解决办法，让一个线程执行完所有的代码后，其他线程才能参与进来

java提供了解决的办法，同步

这时再修改上面的程序：

class Ticket implements Runnable//车票的实体类，实现Runnable接口
{
	private int ticketNum = 100;//总的票数
	Object o = new Object();
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			synchronized(o)
			{
				if(ticketNum>0)
				{
					try
					{
						Thread.sleep(10);
					}
					catch (InterruptedException e)
					{
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票："+ticketNum--);
				}
			}
		}	
	}
}

在操作共享数据的语句放在同步代码块中

5、同步函数：在函数上加synchronized关键字，并且同步函数所持的锁是this

6、静态同步函数，所持的锁是所在类的字节码文件对象，也就是类名.class。因为静态可以直接被类名调用。

7、死锁：同步中嵌套同步，且具有的锁是不一样的。

代码示例：

class MyThread implements Runnable
{
	private boolean flag;
	MyThread(boolean flag)
	{
		this.flag = flag;
	}
	public void run()
	{
		if(flag)
		{
			synchronized(MyLock.locka)
			{
				System.out.println("if locka");
				synchronized(MyLock.lockb)
				{
					System.out.println("if lockb");
				}
			}
		}
		else
		{
			synchronized(MyLock.lockb)
			{
				System.out.println("else lockb");
				synchronized(MyLock.locka)
				{
					System.out.println("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 MyThread(true));
		Thread t2 = new Thread(new MyThread(false));
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

8、等待唤醒机制：当多个线程操作同一个资源，但是操作的动作不一样，，线程之间就需要通讯。

wait（）：线程等待

notify（）：唤醒线程

notifyAll（）：唤醒所有线程

这些方法都定义在Object类中，原因是在同一个锁的等待线程，可以被同一个锁的notify唤醒，也就是说等待很唤醒要在同一个锁中

示例：生产者和消费者操作都是统一商品，但是两者动作不同。

class Resources//商品资源
{
	private String name;//商品的名称
	private int num = 1;//定义计数器，作为商品编号
	private boolean flag = false;//定义标记
	public synchronized void set(String name)//生产商品的方法
	{
		while (flag)//判断标记，如果为真，执行生产的线程就等待
		{
			try
			{
				wait();
			}
			catch (InterruptedException e)
			{
			}
		}
		this.name = name+"---"+num++;
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"++生产者+++"+name);
		flag = true;//改变标记为真
		notifyAll();//同时唤醒其他等待的线程
	}
	public synchronized void out()//消费商品的方法
	{
		while (!flag)
		{
			try
			{
				wait();
			}
			catch (InterruptedException e)
			{
			}
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"++消费者+++++++"+name);
		flag = false;
		notifyAll();
	}
}
class Producer implements Runnable//生产者
{
	Resources res;
	Producer(Resources res)
	{
		this.res = res;
	}
	public void run()
	{
		while (true)
		{
			res.set("商品");
		}
	}
}
class Comnsumer implements Runnable//消费者
{
	Resources res;
	Comnsumer(Resources res)
	{
		this.res = res;
	}
	public void run()
	{
		while (true)
		{
			res.out();
		}
	}
}
class ProducerComnsumerDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Resources res = new Resources();
		Producer pro = new Producer(res);
		Comnsumer com = new Comnsumer(res);
		new Thread(pro).start();
		new Thread(com).start();
		new Thread(pro).start();
		new Thread(com).start();
	}
}

9、JDK5.0升级后，出现了新的工具包，使线程通信更加方便

在Condition接口中，有如下方法摘要

这时候上面的例子就可以修改为如下形式：

import java.util.concurrent.locks.*;
class Resources
{
	private String name;
	private int num = 1;
	private boolean flag = false;
	private final Lock lock = new ReentrantLock();
	private final Condition pro_condition = lock.newCondition();
	private final Condition com_condition = lock.newCondition();
	public void set(String name)throws InterruptedException
	{
		lock.lock();
		try
		{
			while (flag)
				pro_condition.await();
			this.name = name+"---"+num++;
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"++生产者+++"+name);
			flag = true;
			com_condition.signal();
		}
		finally
		{
			lock.unlock();
		}
	}
	public void out()throws InterruptedException
	{
		lock.lock();
		try
		{
			while (!flag)
				com_condition.await();
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"++消费者+++++++"+name);
			flag = false;
			pro_condition.signal();
		}
		finally
		{
			lock.unlock();
		}
	}
}
class Producer implements Runnable
{
	Resources res;
	Producer(Resources res)
	{
		this.res = res;
	}
	public void run()
	{
		while (true)
		{
			try
			{
				res.set("商品");
			}
			catch (InterruptedException e)
			{
			}
		}
	}
}
class Comnsumer implements Runnable
{
	Resources res;
	Comnsumer(Resources res)
	{
		this.res = res;
	}
	public void run()
	{
		while (true)
		{
			try
			{
				res.out();
			}
			catch (InterruptedException e)
			{
			}
		}
	}
}

10、停止线程：

分析：使用多线程，运行的代码一般是循环结构。

方法：控制循环结构，让run方法结束，线程就就可以停止。

代码示例：

class MyThread implements Runnable
{
	private boolean flag = true;//定义判断标志
	private int num = 1;
	public void run()
	{
		while (flag)
		{
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----run"+num++);
		}
	}
	public void changeFlag()//改变标志的方法
	{
		flag = false;
	}
}
class StopThread 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		MyThread mt = new MyThread();
		Thread t1 = new Thread(mt);
		Thread t2 = new Thread(mt);
		t1.start();
		t2.start();
		int x = 0;
		while (true)
		{
			if (x++ == 60)
			{
				mt.changeFlag();//调用改变标志的方法，使run方法结束
				break;//使主线程停止
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----run"+x);
		}
	}
}

但是当线程处于冻结状态时，线程就读取不到标记，线程就不能停止。这时就需要将标记清除，让线程继续运行。

Thread类中提供了如下方法，可以解决这个问题

将上面的程序修改为如下：

class MyThread implements Runnable
{
	private boolean flag = true;//定义判断标志
	private int num = 1;
	public synchronized void run()
	{
		while (flag)
		{
			try
			{
				wait();
			}
			catch (InterruptedException e)
			{
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抛出异常");
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----run"+num++);
		}
	}
	public void changeFlag()//改变标志的方法
	{
		flag = false;
	}
}
class StopThread 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		MyThread mt = new MyThread();
		Thread t1 = new Thread(mt);
		Thread t2 = new Thread(mt);
		t1.start();
		t2.start();
		int x = 0;
		while (true)
		{
			if (x++ == 60)
			{
				mt.changeFlag();//调用改变标志的方法，使run方法结束
				t1.interrupt();
				t2.interrupt();
				break;//使主线程停止
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----run"+x);
		}
	}
}

11、守护线程：当线程设置为守护线程时，当正在运行的线程都是守护线程时，程序就结束。

比如上面的程序中，如果将t1和t2标记为守护线程，当主线程结束时，t1和t2不同判断标记，线程也可以停止。

12、join方法：当A线程执行到了B线程的join()方法时，A就会等待。等B线程都执行完，A才会执行。

13、线程优先级和yield

setPriority:设置线程优先级

优先级为1-10

yield方法：暂停当前执行的线程，并执行其他线程，这样可以达到线程交替执行的效果，可以让线程都执行到