多线程总结(一)-概念,场景,创建,使用,基本方法,基本状态,线程不安全的原理,以及关键字 Synchronized 的使用
一.概念(场景)
首先我们在学习程序与进程的时候知道,最小的执行单位是线程。
个人认为多线程理解的最好概念就是,一个线程就是一个执行路径(path),多个线程就是多个路径。
举个最简单的也最ok的例子,电影院买票,100张票,如果只有一个执行路径(一个买票窗口)那么会非常慢,这时候可以使用多个执行路径(多个线程也就是多个买票窗口),来提高电影院的工作的效率
二.线程的创建
线程的创建一共有5种方式,本次只复习到了3种
第一种方式,继承继承Thread类创建线程类,重写run()【这个run就是该线程需要完成的内容】
package com.thread;
public class FirstThreadTest extends Thread{
int i = 0;
//重写run方法,run方法的方法体就是现场执行体
public void run()
{
for(;i<100;i++){
System.out.println(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)
{
new FirstThreadTest().start();
new FirstThreadTest().start();
}
}
}
}
第二种方法,实现通过Runnable接口创建线程类
package com.thread;
public class RunnableThreadTest implements Runnable
{
private int i;
public void run()
{
for(i = 0;i <100;i++)
{
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)
{
RunnableThreadTest rtt = new RunnableThreadTest();
new Thread(rtt,"新线程1").start();
new Thread(rtt,"新线程2").start();
}
}
}
}
di第三种,通过Callable和Future创建线程
(1)创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,该call()方法将作为线程执行体,并且有返回值。
(2)创建Callable实现类的实例,使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
(3)使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
(4)调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值
package com.thread;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableThreadTest implements Callable<Integer>
{
public static void main(String[] args)
{
CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);
for(int i = 0;i < 100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循环变量i的值"+i);
if(i==20)
{
new Thread(ft,"有返回值的线程").start();
}
}
try
{
System.out.println("子线程的返回值:"+ft.get());
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public Integer call() throws Exception
{
int i = 0;
for(;i<100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
}
return i;
}
}
三.调用,线程的调用切记用start()而不是run(),方法new Theard.run()虽然会执行方法体内容,但是也就是单纯的执行一次run方法,不会使用新的线程,也就是系统里面任然只有一个main线程在工作,run()里面的方法体与mian正常顺序执行
总结: 调用 start() 方法方可启动线程并使线程进入就绪状态,直接执行 run() 方法的话不会以多线程的方式执行。
四.线程状态,如下图(非常详细)
线程状态分为new,waiting,time-waiting,blocked,ready,terminated6种状态
这里重点说一下wait与sleep方法,wait方法如果指定时间的话是让线程从就绪状态进入到超市等待状态,如果不知道则进入等待状态
二者区别两者最主要的区别在于:sleep() 方法没有释放锁,而 wait() 方法释放了锁 sleep单纯去睡觉但是并没有释放资源,这也是为什么sleep可以在任意情况下使用,而wait只能在锁下使用
当然二者也 有相同之处,则是都可以暂停线程的执行
五.线程不安全的原理
前面说了线程的理解可以当成电影院买票,那么就从电影院买票上面来分析线程不安全的问题,首先上代码
public class MySynchronizedThread implements Runnable {
private int count=50;
@Override
public void run() {
while(true){
buy();
}
}
public synchronized void buy(){
if(count>0){
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": 抢到第"+count--+"张,"+System.currentTimeMillis());
}
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
MyThread myThread = new MyThread();
Thread thread = new Thread(myThread,"关羽");
Thread thread1 = new Thread(myThread,"张飞");
Thread thread2 = new Thread(myThread,"刘备");
thread.start();
thread1.start();
thread2.start();
}
}
因为有三个人卖票,那么有可能他们卖的同一张票,因为可以在刘备进入if(count>0)是(假设这是在卖第10张票),那么现在cpu给了关羽这个线程,那么打印语句变成了关羽正在卖第40张票,结束之后回到刘备这个线程,因为刘备还在if里面所以无需判断继续完成接下来的打印语句操作,也就是刘备正在卖第40张票,所以对应共享资源的多线程访问会存在线程不安全问题,那么这个时候就需要上锁
synchronized,同步代码块,锁机制(jdk1.5之后的lock),都是解决方法