Java线程基础与安全问题-优快云博客

本文介绍Java中线程的基础概念，包括进程与线程的区别、线程的创建方式及其实现方法。同时，针对多线程环境下的数据安全问题进行深入探讨，并给出具体的解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

/*进程：是一个正在执行的程序。
   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的执行

一个进程中至少有一个线程。

JAVA VM 启动的时候会有一个进程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。

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。

1,如何在自定义的代码中，自定义一个线程呢？

通过对api的查找，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。

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

class Demo extends Thread
{
	public void run()
	{
		for(int x=0; x<200; x++)
		{
			System.out.print("demo run");	
		}
	}	
}

class ThreadDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Demo d = new Demo();//创建一个线程
		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，并没有运行。
		
		for(int x=0; x<200; x++)
		{
			System.out.print("Hello World");	
		}
	}	
}

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/*
练习：
创建两个线程，和主线程交替运行。

线程都有自己默认的名称。
Thread-编号，该编号从0开始

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

设置线程名称，setName或者构造函数。

class Test extends Thread
{
	//private String name;
	Test(String name)
	{
		//this.name = name;	
		super(name);//自定义线程名称
	}
	public void run()
	{
		for(int x=0; x<100; x++)
		{
			System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+"Test 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<100; x++)
		{
			System.out.println("Hello World!.."+x);
		}
	}
}

/*
需求：简单的卖票程序。
多个窗口卖票。

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，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，
	 所以要让线程去执行指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属的对象
	 
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。


实现方式和继承方式有什么区别呢？
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。 

两种方式区别：
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

*/

class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
	private int tick = 100;//可以设为static
	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();
		/*
		Ticket t1 = new Ticket();	
		Ticket t2 = new Ticket();	
		Ticket t3 = new Ticket();	
		Ticket t4 = new Ticket();	
		
		t1.start();
		t1.start();
		t1.start();
		t1.start();
		*/
	}	
}

/*
通过分析。发现，打印出0，-1，-2等错票。

多线程的运行程序了安全问题。

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
}
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。

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。

*/

class Ticket implements Runnable
{
	private int tick = 1000;
	Object obj = new Object();
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			synchronized(obj)
			{
				if(tick>0)
				{
					try{Thread.sleep(15);}catch(Exception e){}
					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);//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();
	
	}	
}

/*
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，怎么解决？

如何找到问题：
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 synchronized void add(int n)
	{
//		synchronized(obj)
//		{
			sum = sum + n;
			try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
			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();
	}	
}