线程和多线程总结

最新推荐文章于 2021-11-19 23:28:45 发布

原创最新推荐文章于 2021-11-19 23:28:45 发布 · 193 阅读

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首先说一下进程和线程的区别：

进程：指正在运行的程序，当打开一个程序的时候，他会进入内存运行。它最大的特点是它需要内存。

什么是线程：线程是进程中的一个执行单元。

什么是多线程：一个程序有多个执行路径。

我们在学习一门技术的时候首先要知道这么技术有什么作用，能干什么用，那么我们学习线程有什么用？学习多线程有什么用？我们就抱着这样的问题来讨论以下线程和多线程。

在我们未学线程的时候，我们都知道我们的程序是从main函数开始往下一条一条的按照顺序执行下去，但是现在我们有了线程之后就不再是那样了，我们现在程序可以开辟一条另外的执行路劲，让程序不再是“一条路走到黑”，下面来举个例：

public class TestThread {
	public static void main(String[] args) {
		NewThread nt = new NewThread();
		Thread t = new Thread(nt);
		t.start();
		int i;
		for(i = 0; i < 10; i++ ) {
			System.out.println("main..."+i);
		}
	}
}

public class NewThread implements Runnable {

	@Override
	public void run() {
		for(int j = 0; j < 10; j++) {
			System.out.println("new Thread..."+j);
		}	
	}
	
}

运行结果：

main...0
main...1
main...2
new Thread...0
new Thread...1
new Thread...2
new Thread...3
new Thread...4
new Thread...5
new Thread...6
new Thread...7
new Thread...8
new Thread...9
main...3
main...4
main...5
main...6
main...7
main...8
main...9

注意：每次运行的结果都不一样。因为这是根据CPU给他们分配的时间来决定的，每次都是不一样的。

在前面这个例子中我们可以看到如何去创建一个新的线程，新建一个类，去实现Runnable接口（也可以继承Thread类），然后重写里面的run方法。然后在主线程里面新建Thread类，把实现了Runnable接口的类作为构造器参数传给Thread，然后调用start方法就启动了一个新的线程。

每一个线程都是新开一个栈，这样才能达到多个线程的无序执行。

线程的几种状态：

new状态：新建状态

Runanble状态：运行状态

Blocking状态：阻塞，具有CUP执行资格，也就是说，CPU一有空闲那么就会退出阻塞状态进入运行状态

Waiting:等待状态，唤醒之后有可能进入阻塞状态或者是运行状态

Timed_waiting:休眠状态，也就是调用sleep,在指定的时间内可以醒来。

Terminated:死亡状态

多线程：

什么是多线程：

其实在我们程序中，每次去创建一个线程，调用执行这一系列的操作都需要消耗大量的时间，那么对我们程序的整个性能也会带来很大的损耗，所以我们就出现了多线程技术，多线程技术的原理其实很简单，比如说我们有一个鱼缸，然后把我们的每个线程当成鱼一样拿到鱼缸里面养着，当我们需要的时候就取出来用，当我们用完之后就又放回去，鱼缸其实它就是一个容器。

在我们java中这样的鱼缸已经帮我们制定好了，我们只需要拿来用就可以了。

在java.util.concurrent.Executors;下面有这样一个方法

static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程

可以看到它是static的，返回值是ExecutorService，在它里面有一个submit方法，把我们写好的线程（实现Runnable接口或者Callable接口的类）作为参数传给他，那么他就会启动。

Collable接口：

在我们使用线程池技术的时候，我们一般会用submit来提交一个线程任务，但是submit需要一个实现了Runnable（也可以是Callable）接口的实现类作为参数，但是我们都知道，实现Runnable接口的run方法没有返回值，没有抛出异常，这就为我们带来了很大的不便。

但是我们前面提到的Callable接口，可以有返回值，也可以抛出异常，但是在使用方面确实带来了一点点麻烦，它在作为submit方法的参数时，那么submit会返回一个Future接口的实现类，然后调用里面的get方法即可拿到返回值。

代码：

public class ThreaPool {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		ExecutorService es =  Executors.newFixedThreadPool(2);
		System.out.println(es);
		Future<String> f = es.submit(new ThreadPoolCallable());
		String s = f.get();
		System.out.println(s);
	}

public class ThreadPoolCallable implements Callable<String> {

	@Override
	public String call() throws Exception {
		// TODO Auto-generated method stub
		return "abc";
	}

synchronized关键字：

这是关于使用线程带来的问题，就是代码同步的问题，前面说过，线程之间CPU分配的时间是随机的，那么就可能引来很大的问题，synchronized就是来解决这个问题的。

synchronized(obj){
	synchronized(obj){
		if( ticket > 0){
			try{
			   Thread.sleep(10);
			}catch(Exception ex){}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 出售第 "+ticket--);
		}
	}

obj是一个对象锁，可以是任意类，那么里面的就是同步代码块，里面需要放的是共享数据，就是假如说你买票，可以通过多个渠道来买（每个通道都是一个线程）,那么票是定好的假如只有100张票，那么多个渠道来买这一百张票，就不能有错误，那么同步的作用就是当有个线程进入了同步代码块，其它的线程就不能进入同步代码块，必须等上一个线程出来，释放了同步锁(代码里面的obj)，然后其它的线程才能进入访问。

也可以使用Lock接口的里面的lock和unlock来代替synchronized。

死锁：

原理：

前面说过，线程是根据cpu分配的时间来的，那么想一想会不会出现这样一种尴尬的局面，就是线程一进入了A抱着A锁，而线程B进入了B抱着B锁，那么现在线程一需要B锁，线程二需要A锁，这两各自抱着自己的锁谁也不放手，这就形成了死锁。

代码：

public class DeadRunnable implements Runnable {

	private int i = 0;
	public void run() {
		while(true) {
			if(i%2 == 0) {
				synchronized(Lock_A.lockA) {
					System.out.println("if...LockA");
					synchronized(Lock_B.lockB) {
						System.out.println("if...LockB");
					}
				}
			}else {
				synchronized(Lock_B.lockB) {
					System.out.println("else...LockB");
					synchronized(Lock_A.lockA) {
						System.out.println("else...LockA");
					}
				}
			}
			i++;
		}
	}
}

public class Lock_A {
	private Lock_A() {	
	}
	
	final static Lock_A lockA = new  Lock_A();
}

public class Lock_B {
	private Lock_B() {	
	}
	
	final static Lock_B lockB = new  Lock_B();
}

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		DeadRunnable dr = new DeadRunnable();
		Thread t1 = new Thread(dr);
		Thread t2 = new Thread(dr);
		t1.start();
		t2.start();
	}
}