Java并发-多线程(2)

最新推荐文章于 2024-09-15 08:59:01 发布

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分类专栏： JavaSE 文章标签： Java并发

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本文详细探讨了Java中线程的同步、并发协作、线程池及定时器的原理与应用，包括同步机制、死锁避免、线程间通信、线程池优势与工作原理、ThreadLocal类使用场景及定时器的多种调度方式。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、线程的同步

1.什么是线程的同步

线程同步（线程安全）：多个线程访问同一份资源的时候要考虑这个问题。

同步方法：

使用同步代码块：synchronized(要加锁的变量){作用的代码块范围}

      // 子线程类

      public static class SonThread extends Thread {

           private Object account;

          

           @Override

           public void run() {

                 synchronized(account) {

                      account.addMoney(100);

                 }

           }

      }

被加锁部分，直到运行的线程结束后解锁。

synchronized(Object obj){}括号里面跟的是一个地址不变的object，如果对象地址变了，就解锁了。一般是将各线程的共享对象放入锁内。

注意：Integer、String等类型一变化就会生成新的对象，所以要特别注意能不能用来做锁。

各线程共享的对象放到synchronized(各线程共享的对象){}后面的括号里（即同步监视器），对于Runnable，共享的对象是Runnable（因为Runnable对象作为参数传入了各个线程的构造方法）。对于另外一种直接用Thread实现的方法，共享的是跟main()同级的类属性（对象）。

2.同步方法

即用synchronized关键字修饰的方法。与前文修饰代码块的方式比起来，同步方法更多用一些。同步方法无需指定同步监视器，同步监视器默认为this，也就是对象本身。

与前文代码块的方式不同，锁从run()方法移到了具体的同步方法上，也更合理一些。

public class Access {

    private double money;


    public synchronized void subMoney(double money) {

        if (this.money > money) {

            this.money -= money;

        }

    }

}

上面的同步方法相当于以下写法：

public synchronized void subMoney(double money) {

    synchronized(this) {

        if (this.money > money) {

            this.money -= money;

        }

    }   

}

3.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（同步监视器即同步方法锁定的this，或者同步代码块中的共享的对象），而且Java虚拟机并没有检测死锁的机制，也不会采取任何措施来处理死锁。

二、线程的并发协作

1.什么是线程的并发协作

在JVM中，线程的调度有一定的随机性，但是我们可以通过一些机制来保证线程的协调运作。

2.线程间通信

1)wait()方法

该方法导致当前线程等待。()里可以加时间也可以不加时间（不加时间会一直等下去）。直到其他线程调用该同步锁对象的notify()方法或者notifyAll()方法来唤醒该线程。

2)notify()方法

唤醒该同步锁对象上等待的某个线程，如果有多个线程在此同步锁对象上等待，则随机唤醒其中一个。（由于随机性，少用一些）

3)notifyAll()方法

唤醒在此同步锁对象上等待的所有线程。多个线程的协调通过他们共享的对象（即同步锁）的属性判断来进行。

4)注意

wait、notify、notifyAll三个方法必须被在同步代码中被调用，并且只能由同步锁对象来调用。

wait()和sleep()最重要的区别：wait()会释放同步锁对象。wait、notify、notifyAll三个方法是Object提供的方法，sleep()是Thread提供的静态方法。

三、线程池

1.为什么要用线程池

系统启动一个新线程的成本是比较高的，因为它涉及与操作系统的交互。在这种情形下，使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中需要创建大量生存周期很短的线程时，更应该考虑使用线程池。

2.线程池的工作机制

Java1.4之后加入

线程池在系统启动是即创建大量的空闲的线程，程序将一个Runnable对象传给线程池，线程池就会调用一个线程来执行它们的run方法，当run方法执行完成后，该线程也不会死亡，而是再次返回线程池中称为空闲线程，等待执行下一个Runnabe对象中的run方法。

3.Java提供的线程池

a.调用Executors类的静态工厂方法创建一个ExecutorService对象，该对象代表一个线程池

b.创建Runnable实现类作为线程执行对象

c.调用ExecutorService对象的submit()方法来提交Runnable实现类对象，交给一个线程池中线程执行

d.在需要的时候调用shutdown()方法关闭线程池

ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);

newFixedThreadPool.submit(new Runnable() {

@Override

      public void run() {

          // do something

}

});

newFixedThreadPool.shudown();

实际运用中，线程池常搭配工厂模式和单例模式使用。