学习日记-多线程

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多线程

在学习多线程时我们首先应该了解一下进程，进程就是当一个程序被载入内存时就变成了进程。其具有独立性，动态性，以及并发性。

.线程和进程的区别

（1）进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
（2）线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位
（3）进程有独立的地址空间
（4）同一个进程中的线程没有独立的地址空间，它们共享地址空间；线程也有自己的堆栈和局部变量

线程的创建和启动有两种方法：

1、继承Thread类

（1）定义Thread子类，并重写其run()方法。

（2）创建子类的实例，就是创建了线程的对象。

（3）调用线程对象的start方法，来启动线程。

下面给出一个小例子：

// 通过继承Thread类来创建线程类
public class FirstThread extends Thread
{
 private int i ;
 // 重写run方法，run方法的方法体就是线程执行体
 public void run()
 {
  for ( ; i < 100 ; i++ )
  {
   // 当线程类继承Thread类时，直接使用this即可获取当前线程
   // Thread对象的getName()返回当前该线程的名字
   // 因此可以直接调用getName()方法返回当前线程的名
   System.out.println(getName() +  " " + i);
  }
 }
 public static void main(String[] args)
 {
  for (int i = 0; i < 100;  i++)
  {
   // 调用Thread的currentThread方法获取当前线程
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()
    +  " " + i);
   if (i == 20)
   {
    // 创建、并启动第一条线程
    new FirstThread().start();
    // 创建、并启动第二条线程
    new FirstThread().start();
   }
  }
 }
}

2、实现Runnable接口

 （1）定义Runnable接口的实现类，并且重写其run()方法。

（2）创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread的target来创建Thread实例，该对象才是真正的线程对象。

// 通过实现Runnable接口来创建线程类
public class SecondThread implements Runnable
{
 private int i ;
 // run方法同样是线程执行体
 public void run()
 {
  for ( ; i < 100 ; i++ )
  {
   // 当线程类实现Runnable接口时，
   // 如果想获取当前线程，只能用Thread.currentThread()方法。
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()
    + "  " + i);
  }
 }
  
 public static void main(String[] args)
 {
  for (int i = 0; i < 100;  i++)
  {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()
    + "  " + i);
   if (i == 20)
   {
    SecondThread st = new SecondThread();     // ①
    // 通过new Thread(target , name)方法创建新线程
    new Thread(st , "新线程1").start();
    new Thread(st , "新线程2").start();
   }
  }
 }
}

线程一般有5种状态，新建、就绪、运行、阻塞、和死亡。

在多线程中很重要的一个问题就是线程的安全问题。因此我们使用同步方法来防止不同线程在同一时间操作同一资源。

public class Account
{
 // 封装账户编号、账户余额两个Field
 private String accountNo;
 private double balance;
 public Account(){}
 // 构造器
 public Account(String accountNo , double balance)
 {
  this.accountNo = accountNo;
  this.balance = balance;
 }

 // accountNo的setter和getter方法
 public void setAccountNo(String accountNo)
 {
  this.accountNo = accountNo;
 }
 public String getAccountNo()
 {
  return this.accountNo;
 }
 // 因此账户余额不允许随便修改，所以只为balance提供getter方法，
 public double getBalance()
 {
  return this.balance;
 }

 // 提供一个线程安全draw()方法来完成取钱操作
 public synchronized void draw(double drawAmount)
 {
  // 账户余额大于取钱数目
  if (balance >= drawAmount)
  {
   // 吐出钞票
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()
    + "取钱成功！吐出钞票:" + drawAmount);
   try
   {
    Thread.sleep(1);
   }
   catch (InterruptedException ex)
   {
    ex.printStackTrace();
   }
   // 修改余额
   balance -= drawAmount;
   System.out.println("\t余额为: " + balance);
  }
  else
  {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()
    + "取钱失败！余额不足！");
  }
 }

 // 下面两个方法根据accountNo来重写hashCode()和equals()方法
 public int hashCode()
 {
  return accountNo.hashCode();
 }
 public boolean equals(Object obj)
 {
  if(this == obj)
   return true;
  if (obj !=null
   && obj.getClass() == Account.class)
  {
   Account target = (Account)obj;
   return target.getAccountNo().equals(accountNo);
  }
  return false;
 }
}

该类中同步方法监视器是this，因此对于同一个Account账户而言，任意时刻只能有一个线程获得对Account对像的锁定。

在多线程之中还有一个经常会犯的错误就是死锁：

当两个线程相互等待对方释放同步监视器时就会发生死锁，所以在多线程中应该避免死锁的出现。出现死锁整个程序不会发生任何异常，也不会给出任何提示，只是所有线程处于阻塞状态，无法继续。

class A
{
 public synchronized void foo( B b )
 {
  System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
   + " 进入了A实例的foo方法" );     //①
  try
  {
   Thread.sleep(200);
  }
  catch (InterruptedException ex)
  {
   ex.printStackTrace();
  }
  System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
   + " 企图调用B实例的last方法");    //③
  b.last();
 }
 public synchronized void last()
 {
  System.out.println("进入了A类的last方法内部");
 }
}
class B
{
 public synchronized void bar( A a )
 {
  System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
   + " 进入了B实例的bar方法" );   //②
  try
  {
   Thread.sleep(200);
  }
  catch (InterruptedException ex)
  {
   ex.printStackTrace();
  }
  System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
   + " 企图调用A实例的last方法");  //④
  a.last();
 }
 public synchronized void last()
 {
  System.out.println("进入了B类的last方法内部");
 }
}
public class DeadLock implements Runnable
{
 A a = new A();
 B b = new B();
 public void init()
 {
  Thread.currentThread().setName("主线程");
  // 调用a对象的foo方法
  a.foo(b);
  System.out.println("进入了主线程之后");
 }
 public void run()
 {
  Thread.currentThread().setName("副线程");
  // 调用b对象的bar方法
  b.bar(a);
  System.out.println("进入了副线程之后");
 }
 public static void main(String[] args)
 {
  DeadLock dl = new DeadLock();
  // 以dl为target启动新线程
  new Thread(dl).start();
  // 调用init()方法
  dl.init();
 }
}

 

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