Java多线程

本文详细介绍了创建多线程的四种方式:继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口以及使用线程池,并对比了它们的优缺点。在开发中,推荐使用实现Runnable接口或线程池。此外,还探讨了线程的同步机制,包括同步代码块、同步方法和Lock锁,强调了同步在解决线程安全问题中的重要性。

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创建多线程

方式一:继承Thread类

  1. 创建一个继承于Thread类的子类
  2. 重写Thread类的run()方法——>将此线程执行的操作声明在run()中
  3. 创建Thread类的子类的对象
  4. 通过此对象调用start()
    在这里插入图片描述

方式二:实现Runnable接口

  1. 创建一个实现了Runnable接口的类
  2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()
  3. 创建实现类的对象
  4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
  5. 通过Thread类的对象调用start
    在这里插入图片描述

方式三:实现Callable接口

  1. 创建一个实现Callable接口的实现类
  2. 将此线程需要执行的操作声明在call()中
  3. 创建Callable接口实现类的对象
  4. 将此Callable接口实现类的对象作为参数传递到futureTask构造器中创建FutureTask的对象
  5. 将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象,调用start()
  6. 获取Callable中call()方法的返回值
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

方式四:使用线程池

  1. 提供指定线程数量的线程池
  2. 执行指定的线程的操作,需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
  3. 关闭连接池
    示例代码一:在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    示例代码二:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

四种方法比较

第1、2种比较

开发中,优先选择实现Runnable接口的方式
1.实现接口的方式天然的可以共享数据,而继承方式需要将共享数据设置为static
2.继承方式继承了Thread类,就不能继承其它类,而实现的方式没有类的单继承的局限性

第2、3种比较

实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口的方式创建多线程更强大
1.call()可以有返回值
2.call()可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常信息
3.Callable支持泛型

四种相比

开发中使用线程池方式比较多:
1.提高了响应速度(减少了创建新线程的时间)
2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
3.便于线程管理

tips:
如何获取和设置当前线程的优先级:
getPriority():
setPriority(int p):
注:优先级高不代表一定先执行,只是高概率先执行

线程的同步机制:

同步机制是为了解决线程的安全问题

方式一:同步代码块

synchronized(同步监视器){
//需要被同步的代码(操作共享数据的代码)
}
注:同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象都可以充当锁。多个线程必须共用同一把锁
在实现接口方式创建多线程的方式中,通常使用this作为同步监视器。继承创建多线程的方式中,通常使用 类名.class 充当同步监视器

这样处理可以做到线程安全,但是在同步代码块中线程是单线程执行,效率会降低

方式二:同步方法

如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中,可以将此方法声明为同步的
public synchronized void 方法名(){
//需要被同步的代码(操作共享数据的代码)
}
1.同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要我们显示的声明
2.非静态的同步方法,同步监视器是:this
静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身

方式三:Lock锁

在这里插入图片描述
1.实例化ReentrantLock对象
2.在try块中开启锁
3.在finally块中关闭锁

tips:
Synchronized和Lock区别
1.synchronized是一个关键字而lock是一个接口
2.synchronized是隐式的加锁(出了作用域自动关闭锁)lock是需要手动的加锁和关锁,显式的
3.synchronized可以作用于方法和代码块上,而lock只能作用在代码块上
4.使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好,并且具有良好的拓展性

tips:
wait()方法会释放锁,sleep()方法不会释放锁
wait(),notify(),notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中
以上三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法的同步监视器,否则会出现异常
以上三个方法定义在java.lang.Object类中

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