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Java多線(xiàn)程基本使用
多線(xiàn)程是Java中不可避免的一個(gè)重要主體,下面小編為大家介紹了Java多線(xiàn)程基本使用，希望能幫到大家！
一、概念
1.進(jìn)程
1.1進(jìn)程：是一個(gè)正在進(jìn)行中的程序，每一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行都有一個(gè)執(zhí)行順序，該順序是一個(gè)執(zhí)行路徑，或者叫一個(gè)控制單元。
1.2線(xiàn)程：就是進(jìn)程中一個(gè)獨(dú)立的控制單元，線(xiàn)程在控制著進(jìn)程的執(zhí)行，一個(gè)進(jìn)程中至少有一個(gè)線(xiàn)程。
1.3舉例java VM：
Java VM啟動(dòng)的時(shí)候會(huì)有一個(gè)進(jìn)程java.exe,該進(jìn)程中至少有一個(gè)線(xiàn)程在負(fù)責(zé)java程序的運(yùn)行，而且這個(gè)線(xiàn)程運(yùn)行的代碼存在于main方法中，該線(xiàn)程稱(chēng)之為主線(xiàn)程。擴(kuò)展：其實(shí)更細(xì)節(jié)說(shuō)明jvm,jvm啟動(dòng)不止一個(gè)線(xiàn)程，還有負(fù)責(zé)垃圾回收機(jī)制的線(xiàn)程
2.多線(xiàn)程存在的意義：提高執(zhí)行效率
二、多線(xiàn)程的創(chuàng)建
1.多線(xiàn)程創(chuàng)建的第一種方式，繼承Thread類(lèi)
1.1定義類(lèi)繼承Thread，復(fù)寫(xiě)Thread類(lèi)中的run方法是為了將自定義的代碼存儲(chǔ)到run方法中，讓線(xiàn)程運(yùn)行
1.2調(diào)用線(xiàn)程的start方法，該方法有兩個(gè)作用：?jiǎn)?dòng)線(xiàn)程，調(diào)用run方法
1.3多線(xiàn)程運(yùn)行的時(shí)候，運(yùn)行結(jié)果每一次都不同，因?yàn)槎鄠�(gè)線(xiàn)程都獲取cpu的執(zhí)行權(quán)，cpu執(zhí)行到誰(shuí)，誰(shuí)就運(yùn)行，明確一點(diǎn)，在某一個(gè)時(shí)刻，只能有一個(gè)程序在運(yùn)行。(多核除外)，cpu在做著快速的切換，以到達(dá)看上去是同時(shí)運(yùn)行的效果。我們可以形象把多線(xiàn)程的運(yùn)行行為在互搶cpu的執(zhí)行權(quán)。這就是多線(xiàn)程的一個(gè)特性，隨機(jī)性。誰(shuí)搶到，誰(shuí)執(zhí)行，至于執(zhí)行多久，cpu說(shuō)了算。
public class Demo extends Thread{
public void run(){
for (int x = 0; x < 60; x++) {
System.out.println(this.getName()+"demo run---"+x);
}
}
public static void main(String[] args) {
Demo d=new Demo();//創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程
d.start();//開(kāi)啟線(xiàn)程，并執(zhí)行該線(xiàn)程的run方法
d.run(); //僅僅是對(duì)象調(diào)用方法，而線(xiàn)程創(chuàng)建了但并沒(méi)有運(yùn)行
for (int x = 0; x < 60; x++) {
System.out.println("Hello World---"+x);
}
}
}
2 創(chuàng)建多線(xiàn)程的第二種方式，步驟：
2.1定義類(lèi)實(shí)現(xiàn)Runnable接口
2.2覆蓋Runnable接口中的run方法：將線(xiàn)程要運(yùn)行的代碼存放到run方法中
2.3.通過(guò)Thread類(lèi)建立線(xiàn)程對(duì)象
2.4.將Runnable接口的子類(lèi)對(duì)象作為實(shí)際參數(shù)傳遞給Thread類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)
為什么要將Runnable接口的子類(lèi)對(duì)象傳遞給Thread的構(gòu)造函數(shù)：因?yàn)樽远x的run方法所屬的對(duì)象是Runnable接口的子類(lèi)對(duì)象，所以要讓線(xiàn)程去執(zhí)行指定對(duì)象的run方法，就必須明確該run方法的所屬對(duì)象
2.5.調(diào)用Thread類(lèi)的start方法開(kāi)啟線(xiàn)程并調(diào)用Runnable接口子類(lèi)的方法
/*
* 需求:簡(jiǎn)易買(mǎi)票程序,多個(gè)窗口同時(shí)賣(mài)票
*/
public class Ticket implements Runnable {
private static int tick = 100;
Object obj = new Object();
boolean flag=true;
public void run() {
if(flag){
while (true) {
synchronized (Ticket.class) {
if (tick > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "code:" + tick--);
}
}
}
}else{
while(true){
show();
}
}
}
public static synchronized void show() {
if (tick > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:"
+ tick--);
}
}
}
class ThisLockDemo {
public static void main(String[] args) {
Ticket t = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(t);
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
t.flag=false;
Thread t2 = new Thread(t);
//Thread t3 = new Thread(t);
//Thread t4 = new Thread(t);
t1.start();
t2.start();
//t3.start();
//t4.start();
}
}
3.實(shí)現(xiàn)方式和繼承方式有什么區(qū)別
3.1.實(shí)現(xiàn)方式避免了單繼承的局限性，在定義線(xiàn)程時(shí)建議使用實(shí)現(xiàn)方式
3.2.繼承Thread類(lèi)：線(xiàn)程代碼存放在Thread子類(lèi)run方法中
3.3.實(shí)現(xiàn)Runnable:線(xiàn)程代碼存放在接口的子類(lèi)run方法中
4.多線(xiàn)程-run和start的特點(diǎn)
4.1為什么要覆蓋run方法呢:
Thread類(lèi)用于描述線(xiàn)程，該類(lèi)定義了一個(gè)功能，用于存儲(chǔ)線(xiàn)程要運(yùn)行的代碼，該存儲(chǔ)功能就是run方法，也就是說(shuō)該Thread類(lèi)中的run方法，用于存儲(chǔ)線(xiàn)程要運(yùn)行的代碼
5.多線(xiàn)程運(yùn)行狀態(tài)
創(chuàng)建線(xiàn)程-運(yùn)行---sleep()/wait()--凍結(jié)---notify()---喚醒
創(chuàng)建線(xiàn)程-運(yùn)行---stop()—消亡
創(chuàng)建線(xiàn)程-運(yùn)行---沒(méi)搶到cpu執(zhí)行權(quán)—臨時(shí)凍結(jié)
6.獲取線(xiàn)程對(duì)象及其名稱(chēng)
6.1.線(xiàn)程都有自己默認(rèn)的名稱(chēng)，編號(hào)從0開(kāi)始
6.2.static Thread currentThread():獲取當(dāng)前線(xiàn)程對(duì)象
6.3.getName():獲取線(xiàn)程名稱(chēng)
6.4.設(shè)置線(xiàn)程名稱(chēng):setName()或者使用構(gòu)造函數(shù)
public class Test extends Thread{
Test(String name){
super(name);
}
public void run(){
for (int x = 0; x < 60; x++) {
System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+" run..."+x);
}
}
}
class ThreadTest{
public static void main(String[] args) {
Test t1=new Test("one---");
Test t2=new Test("two+++");
t1.start();
t2.start();
t1.run();
t2.run();
for (int x = 0; x < 60; x++) {
System.out.println("main----"+x);
}
}
}
三、多線(xiàn)程的安全問(wèn)題
1.多線(xiàn)程出現(xiàn)安全問(wèn)題的原因：
1.1.當(dāng)多條語(yǔ)句在操作同一個(gè)線(xiàn)程共享數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè)線(xiàn)程對(duì)多條語(yǔ)句只執(zhí)行了一部分，還沒(méi)有執(zhí)行完，另一個(gè)線(xiàn)程參與進(jìn)來(lái)執(zhí)行，導(dǎo)致共享數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤
1.2.解決辦法：對(duì)多條操作共享數(shù)據(jù)的語(yǔ)句，只能讓一個(gè)線(xiàn)程都執(zhí)行完，在執(zhí)行過(guò)程中，其他線(xiàn)程不可以參與執(zhí)行
1.3.java對(duì)于多線(xiàn)程的安全問(wèn)題提供了專(zhuān)業(yè)的解決方式，就是同步代碼塊：
Synchronized(對(duì)象){需要被同步的代碼}，對(duì)象如同鎖，持有鎖的線(xiàn)程可以在同步中執(zhí)行，沒(méi)有持有鎖的線(xiàn)程即使獲取cpu執(zhí)行權(quán)，也進(jìn)不去，因?yàn)闆](méi)有獲取鎖
2.同步的前提：
2.1.必須要有2個(gè)或者2個(gè)以上線(xiàn)程
2.2.必須是多個(gè)線(xiàn)程使用同一個(gè)鎖
2.3.好處是解決了多線(xiàn)程的安全問(wèn)題
2.4.弊端是多個(gè)線(xiàn)程需要判斷鎖，較消耗資源
2.5.同步函數(shù)
定義同步函數(shù),在方法錢(qián)用synchronized修飾即可
/*
* 需求:
* 銀行有一個(gè)金庫(kù)，有兩個(gè)儲(chǔ)戶(hù)分別存300元,每次存100元,存3次
* 目的:該程序是否有安全問(wèn)題,如果有,如何解決
* 如何找問(wèn)題:
* 1.明確哪些代碼是多線(xiàn)程代碼
* 2.明確共享數(shù)據(jù)
* 3.明確多線(xiàn)程代碼中哪些語(yǔ)句是操作共享數(shù)據(jù)的
*/
public class Bank {
private int sum;
Object obj = new Object();
//定義同步函數(shù),在方法錢(qián)用synchronized修飾即可
public synchronized void add(int n) {
//synchronized (obj) {
sumsum = sum + n;
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("sum=" + sum);
//}
}
}
class Cus implements Runnable {
private Bank b = new Bank();
public void run() {
for (int x = 0; x < 3; x++) {
b.add(100);
}
}
}
class BankDemo {
public static void main(String[] args) {
Cus c = new Cus();
Thread t1 = new Thread(c);
Thread t2 = new Thread(c);
t1.start();
t2.start();
}
}
6.同步的鎖
6.1函數(shù)需要被對(duì)象調(diào)用，那么函數(shù)都有一個(gè)所屬對(duì)象引用，就是this.,所以同步函數(shù)使用的鎖是this
6.2.靜態(tài)函數(shù)的鎖是class對(duì)象
靜態(tài)進(jìn)內(nèi)存時(shí)，內(nèi)存中沒(méi)有本類(lèi)對(duì)象，但是一定有該類(lèi)對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼文件對(duì)象，類(lèi)名.class,該對(duì)象的類(lèi)型是Class
6.3.靜態(tài)的同步方法，使用的鎖是該方法所在類(lèi)的字節(jié)碼文件對(duì)象，類(lèi)名.class
/*
* 需求:簡(jiǎn)??買(mǎi)票程序,多個(gè)窗口同時(shí)賣(mài)票
*/
public class Ticket implements Runnable {
private static int tick = 100;
Object obj = new Object();
boolean flag=true;
public void run() {
if(flag){
while (true) {
synchronized (Ticket.class) {
if (tick > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "code:" + tick--);
}
}
}
}else{
while(true){
show();
}
}
}
public static synchronized void show() {
if (tick > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:"
+ tick--);
}
}
}
class ThisLockDemo {
public static void main(String[] args) {
Ticket t = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(t);
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
t.flag=false;
Thread t2 = new Thread(t);
//Thread t3 = new Thread(t);
//Thread t4 = new Thread(t);
t1.start();
t2.start();
//t3.start();
//t4.start();
}
}
7.多線(xiàn)程，單例模式-懶漢式
懶漢式與餓漢式的區(qū)別：懶漢式能延遲實(shí)例的加載，如果多線(xiàn)程訪問(wèn)時(shí)，懶漢式會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題，可以使用同步來(lái)解決，用同步函數(shù)和同步代碼都可以，但是比較低效，用雙重判斷的形式能解決低效的問(wèn)題，加同步的時(shí)候使用的鎖是該類(lèi)鎖屬的字節(jié)碼文件對(duì)象
8.多線(xiàn)程-死鎖
同步中嵌套同步會(huì)出現(xiàn)死鎖
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如何使用java多線(xiàn)程08-23
Java使用多線(xiàn)程的優(yōu)勢(shì)07-10
淺談如何使用java多線(xiàn)程10-17
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java的多線(xiàn)程09-09
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java語(yǔ)言的多線(xiàn)程08-29
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