欢迎您访问365答案网,请分享给你的朋友!
生活常识 学习资料

【JAVASE】多线程编程基础

时间:2023-07-11

:博客首页: 进击的波吉
:今日分享的文章: 【JAVASE】多线程编程基础
:希望自己对源码的解读的可以帮助到大家
:Boji 还在努力学JavaSE ,如有疑问、疏漏之处,请多多指点
☀️:自学成长的路上,感谢大家相伴!No hurry , No Pause !

文章目录

1、多线程编程基本概念

1.1 进程1.2 线程1.3 并发和并行 2、多线程的基本使用

2.1 继承Thread 类2.2 实现Runnable接口2.3 继承Thread 与实现 Runnable 的区别 3、线程的终止4、线程常用方法5、用户线程和守护线程6、线程状态7、Synchronized8、互斥锁、死锁、释放锁

8.1 互斥锁8.2 死锁8.3 释放锁 1、多线程编程基本概念 1.1 进程 进程指运行中的程序,比如我们使用QQ,就启动了一个进程,操作系统就会为该进程分配内存空间。当我们使用迅雷,操作系统将会为迅雷分配新的空间。进程是程序一次执行的过程,或是正在运行的一个程序。是动态过程:有它自身的产生、存在和消亡的过程。 1.2 线程 线程由进程创建的,是进程的一个实体一个进程可以拥有多个线程,如用迅雷可以下载多个文件;

单线程:同一个时刻,只允许执行一个线程;

多线程:同一个时刻,可以执行多个线程,比如: 一个qq进程,可以同时打开多个聊天窗口,一个迅雷进程,可以同时下载多个文件;

1.3 并发和并行

并发:同一时刻,多个任务交替执行,造成一种“貌似同时发生”的错觉,简单的说,单核cpu实现的多任务就是并发

并发:同一时刻,多个任务交替执行,造成一种“貌似同时发生”的错觉,简单的说,单核cpu实现的多任务就是并发

并行:同一个时刻,多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行。

2、多线程的基本使用

在java中线程使用有两种方法

继承Thread类,重写run方法 ;实现Runnable接口。重写run方法 ;
2.1 继承Thread 类

public class threadUse_ { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Cat cat = new Cat(); //cat.run(); 就是一个普通的方法,没有真正启动一个线程,就会把run方法执行完毕,才会继续向下执行 cat.start(); //开启线程并执行run方法 //说明:当main线程启动一个子线程 Thread-0,主线程不会阻塞,会继续执行 //这时 主线程和子线程是交替执行的... System.out.println("主线程继续执行" + Thread.currentThread().getName()); for (int i = 0; i< 10; i++) { System.out.println("主线程 i=" + i) ; //让主线程休眠 Thread.sleep(1000); } }}//1、当一个类继承了 Thread 方法,该类就可以当做线程使用//2、我们会重写 run 方法,写上自己的业务代码//3、run Thread 类 实现了 Runnable接口的run方法class Cat extends Thread { @Override public void run() {//重写run方法,写上自己的业务逻辑 //线程每隔一秒。在控制台输出此句 int time = 0 ; while(true) { System.out.println("喵喵,我是一只小喵咪" + (++time)); //让该线程休眠一秒 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (time == 8) { break; } } }}

2.2 实现Runnable接口

提醒:

Java是单继承的,在某些情况下一个类可能已经继承了某个父类,这时在用继承Thread类方法来创建线程显然是不可能了;java设计者们提供了另外一条方式创建线程,就是通过实现Runnable接口来创建线程;

public class Tickets { public static void main(String[] args) { SellTicket sellTicket = new SellTicket(); new Thread(sellTicket).start(); new Thread(sellTicket).start(); new Thread(sellTicket).start(); }}class SellTicket implements Runnable { private static int ticketNum = 100 ; private boolean loop = true ; public synchronized void sell() { while (loop) { if (ticketNum <= 0) { System.out.println("售票结束..."); loop = false ; return; } System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() +" 剩余票数 " + (--ticketNum)); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } @Override public void run() { sell(); }}

2.3 继承Thread 与实现 Runnable 的区别 从Java的设计来看,通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本之上没有区别,从JDK文档帮助我们可以看到Thread类本身就实现了Runnable接口 ;实现Runnable接口方式更适合多个线程共享一个资源的情况,并且避免了单线程的限制 3、线程的终止

基本说明

当线程完成任务后,会自动退出 ;还可以通过使用变量来控制来控制run方法退出的方式停止线程,即通知方式

public class StopThread { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { T3 t3 = new T3(); Thread thread = new Thread(t3); thread.start(); Thread.sleep(10 *1000); t3.setLoop(false); }}class T3 extends Thread { private int num = 0 ; private boolean loop = true ; public void setLoop(boolean loop) { this.loop = loop; } @Override public void run() { while(loop == true) { System.out.println("T正在运行中....."+ (++num)); try { Thread.sleep(50); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }}

4、线程常用方法 setName //设置线程名称,使之余参数name 相同 ;getName //返回该线程名称 ;start //使该线程开始执行;Java虚拟机底层调用该线程的start0方法;run//调用线程对象 run方法 ;setPriority // 更改线程的优先级getPriority // 获取线程的优先级sleep //在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行);
8.interrupt //中断线程yield线程的礼让。让出cpu,让其他线程执行,但礼让的时间不确定,所以也不一定礼让成功;
10.join:线程的插队。插队的线程一旦插队成功,则肯定先执行玩插入的线程的所有任务

注意事项:

start 底层会创建新的线程,调用run,run就是一个简单的方法调用,不会启动新的线程 ;线程优先级的范围;interrupt,中断线程,但并没有真正的结束进程,所以一般用于中断正在休眠的进程 ;sleep : 线程的静态方法,使该线程休眠

public class ThreadMethod { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { method method = new method(); Thread thread = new Thread(method); for (int i =1 ; i<=10; i++) { System.out.println("主线程第" + i + "次 hi"); Thread.sleep(1000); if (i == 5) { thread.start(); thread.join();//启动后,将子线程插入其中, System.out.println("子线程输出完毕..."); } } }}class method implements Runnable { private int count = 0 ; @Override public void run() { while (true) { System.out.println("子线程第" + (++count) + "次 hello"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (count == 10) { break; } } }}

5、用户线程和守护线程 用户线程:也叫工作线程,当线程的任务执行完或者通知方式结束;守护线程:一般是为工作线程服务的,当所有的用户线程结束时,守护线程自动结束常见的守护线程:垃圾回收机制 6、线程状态

线程状态。线程可以处于以下状态之一:

NEW
尚未启动的线程处于此状态。RUNNABLE
在Java虚拟机中执行的线程处于此状态。BLOCKED
被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态。WAITING
正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态。TIMED_WAITING
正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态。TERMINATED
已退出的线程处于此状态。
7、Synchronized

线程同步机制

在多线程编程,一些敏感数据不允许被多个线程同时访问,此时就使用同步访问技术,保证数据在任何同一时刻,最多有一个线程访问,以保证数据的完整性;也可以这样理解:线程同步,即当有一个线程在对内存进行操作时,其他线程都不可以对这个内存地址进行操作,直到该线程完成操作,其他线程才能对该线程地址进行操作;

1、同步代码块 synchronized( 对象) { //得到对象的锁,才能操作同步代码 // 需要被同步代码}2、synchronized 还可以放在方法中声明,表示整个方法 为同步方法 public synchronized void m (String name ) { //需要被同步的代码}

8、互斥锁、死锁、释放锁 8.1 互斥锁

基本介绍:

Java语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保证共享数据操作的完整性 ;每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记,这个标记用来保证在任一时刻,只能有一个线程访问该对象;关键字synchronized来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时,表明该对象在任意时刻只能由一个线程访问 ;同步的局限性:导致程序的执行效率要降低 ;同步方法(非静态的)的锁可以时this,也可以是其他对象 ;同步方法(静态的)的锁为当前类本身;

注意事项

同步方法如果没有使用static修饰:默认锁对象为this ;如果方法使用static修饰,默认锁对象:当前类.class ;实现落地的步骤:

需要先分析上锁的代码 ;选择同步代码块或者同步方法 ;需要多个线程的锁对象为同一个即可;

案例分析:

public class ThreadExercise02 { public static void main(String[] args) { T t1 = new T(); //T t2 = new T(); Thread thread1 = new Thread(t1); thread1.setName("t1"); Thread thread2 = new Thread(t1); thread2.setName("t2"); thread1.start(); thread2.start(); }}//Thread继承是通过创建t1,t2多个对象来创建线程;//Runnable接口是通过一个对象,创建多个thread1,thread2来实现多线程//因为这里涉及到多个线程共享资源,所以使用Runnable方式// 单个对象实现阻塞作用,多个对象无法实现阻塞class T implements Runnable { private int monkey = 10000 ; @Override public void run() { while (true) { //1、这里使用了 synchronized 实现线程同步; //2、当多个线程执行到这里,就回去争夺,this对象锁 //3、那个线程争夺到this 对象锁,就执行Synchronized代码块,执行完,会释放this对象锁 //4、争夺不到this对象锁,就blocked,准备继续争夺 synchronized (this) { if (monkey < 1000) { System.out.println("余额不足,退出.."); break; } monkey -= 1000; System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "余额还剩:" + monkey); } try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }}

8.2 死锁

多个线程都占用了对方的锁资源,但不肯相让,导致了死锁,在编程中一定要避免死锁的发生。

public class DeadLock_ { public static void main(String[] args) { //模拟死锁现象 DeadLockDemo A = new DeadLockDemo(true); DeadLockDemo B = new DeadLockDemo(false); A.start(); B.start(); }}class DeadLockDemo extends Thread { static Object n1 = new Object() ; static Object n2 = new Object() ; boolean flag ; public DeadLockDemo(boolean flag) { this.flag = flag ; } @Override public void run() { //下面业务逻辑分析 //1、如果flag为T,线程A 就会先得到/持有 n1 对象锁,然后尝试去获取n2 对象锁; //2、如果线程A 得不到 n2 对象锁 ,就会Blocked //3、如果flag为F,线程B 就会先得到/持有 n2 对象锁,然后尝试去获取o1 对象锁; //4、如果线程B 得不到 n1 对象锁 ,就会Blocked // if (flag) { synchronized (n1) { //对象互斥锁,下面为同步代码 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入1"); synchronized (n2) { //这里获得li对象的监视权 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入2"); } } } else { synchronized (n2) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入3"); synchronized (n1) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入4"); } } } }}

8.3 释放锁 当前线程的同步方法、同步代码执行结束;当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break,return ;当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error 或Exception,导致异常结束;当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对对象的wait()方法,当前线程暂停,并释放锁;

不会释放锁

线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用Thead.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行,不会释放锁;线程执行同步代码快时,其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起,该线程不会释放锁

Copyright © 2016-2020 www.365daan.com All Rights Reserved. 365答案网 版权所有 备案号:

部分内容来自互联网,版权归原作者所有,如有冒犯请联系我们,我们将在三个工作时内妥善处理。