Java基础——多线程

Posted 2020-10-13 SkyeAngel

 

1.线程的创建：

　　方式一：继承java.lang.Thread类
　　方式二：通过实现的方式

　　继承的方式 VS 实现的方式：
　　　　1.联系：public class Thread implements Runnable
　　　　2.实现的方式优于继承的方式
　　　　　　1.避免了Java单继承的局限性
　　　　　　2.如果多个线程要操作同一份资源（或数据），更适合使用实现的方式

 

package test;

//创建线程的第一种方式：继承java.lang.Thread类
//1.创建一个继承Thread的子类
class SubThread extends Thread {
	//2.重写run()方法，方法内实现此子线程要完成的任务
	public void run() {
		for(int i = 0; i < 100; ++i) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
		}
	}
}
public class TestThread {
	public static void main(String[] args) {
		//3.创建一个子类的对象
		SubThread st = new SubThread();
		//4.调用线程的start()方法：启动此线程；并且调用相应的run()方法
		//一个线程只能执行一次start();
		//不能通过直接调用Thread实现类对象的run()方法去启动一个线程 st.run();//错误的，相当于主线程内启动的
		st.start();
		
		for(int i = 0; i < 100; ++i) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
		}
	}
	
}

　　

 

package test;
//创建线程的第二种方式：通过实现的方式
//1.创建一个实现了Runnable接口的类
class SubThread1 implements Runnable{
	//2.实现接口的抽象方法
	public void run() {
		//子线程执行的代码
		for(int i = 0; i < 50; ++i) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
		}
	}
}

public class TestThread1 {
	public static void main(String[] args) {
		//3.创建一个Runnable接口实现类的对象
		SubThread1 p = new SubThread1();
		//要想启动多线程，必须调用start()
		//4.将此方法作为形参传递给Thread类的构造器中，创建Thread类的对象，此对象即为一个线程
		Thread t1 = new Thread(p);
		//5.调用start()方法，启动线程并执行run()
		t1.start();
		
		//再创建一个线程
		Thread t2 = new Thread(p); //不用再重新创建p,直接传入Thread即可
		t2.start();
	}

}

2.Thread的常用方法：
　　1.void start(): 启动线程，并执行对象的run()方法
　　2.run(): 线程在被调度时执行的操作
　　3.String getName(): 返回线程的名称
　　4.void setName(String name):设置该线程名称
　　5.static currentThread(): 返回当前线程
　　6.static void yield()：线程让步 调用此方法的线程释放当前CPU的执行权
　　7.join() ：A线程中调用B线程的join()方法，表示：当执行到此方法，A线程停止执行，知道B线程执行完毕，A线程再接着join()之后的代码执行
　　8.static void sleep(long millis)：(指定时间:毫秒) 不会释放锁
　　　　令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU控制,使其他线程有机会被执行,时间到后重排队。
　　　　抛出InterruptedException异常
　　9.stop(): 强制线程生命期结束
　　10.boolean isAlive()：返回boolean，判断线程是否还活着
　　11.线程通信：wait()（会释放锁） notify() notifyAll()

 

3.设置线程的优先级：（1 - 10）
　　MAX_PRIORITY（10）;
　　MIN _PRIORITY （1）;
　　NORM_PRIORITY （5）;
　　涉及的方法：
　　　　getPriority() ：返回线程优先值
　　　　setPriority(int newPriority) ：改变线程的优先级
　　

　　注：线程创建时继承父线程的优先级

多线程程序的优点：
　　提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义，可增强用户体验。
　　提高计算机系统CPU的利用率
　　改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和修改

线程安全：多线程中，存在共享数据
　　由于一个线程在操作共享数据过程中，未执行完毕的情况下，另外的线程参与进来，导致共享数据存在了安全问题
　　解决：必须让一个线程操作共享数据完毕后，其他线程才有机会参与共享数据的操作

 

4.线程的同步机制:解决线程安全问题
　　方式一：同步代码块 保证所有线程共用同一把锁
　　　　synchronized(同步监视器：即锁){
　　　　　　//需要被同步的代码块（即为操作共享数据的代码）
　　　　}
　　　　1.共享数据：多个线程共同操作的同一个数据（变量）
　　　　2.同步监视器（锁）：可以由任何一个类的对象来充当。哪个线程获取此监视器，谁就执行大括号里被同步的代码。俗称：锁
　　　　　　可以这样 Object obj = new Object; （把obj放进去都可以），但是不能是局部变量（不能放在run方法内）

　　注：所有线程共用同一个锁，在实现的方式中，考虑同步的话，可以使用this来充当锁。
　　　　但是在继承方式中，慎用this（因为会创建多个对象，this每次指代的不是同一个对象）static Object obj = new Object;
　　　　对于静态方法而言，使用当前类本身充当锁（Singleton.class）

　　方式二：同步方法 public synchronized void show(){//操作共享数据的代码}
　　　　将操作共享数据的部分封装为一个方法，且声明为synchronized，即此方法为同步方法，能够保证当其中一个线程执行此方法时，其他线程在外等待，直至此线程执行完此方法
　　　　1.对于非静态方法，同步方法的锁：默认为this。如果使用继承的方式实现多线程，慎用
　　　　2.对于静态方法，如果使用同步，默认锁为：当前类本身 以单例的懒汉式为例，Class clazz = Singleton.class

 

线程同步的弊端：由于同一时间只能有一个线程访问数据，效率变低了。

释放锁的操作：wait()
　　当前线程的同步方法、同步代码块执行结束
　　当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、该方法的继续执行。
　　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象的wait()方法，当前线程暂停，并释放锁。
不会释放锁的操作：sleep()、yield()、suspend()
　　线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用Thread.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行
　　线程执行同步代码块时，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（同步监视器）。
　　应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程

死锁：

线程通信：wait() 与 notify() 和 notifyAll()
　　wait()：令当前线程挂起并放弃CPU、同步资源，使别的线程可访问并修改共享资源，而当前线程排队等候再次对资源的访问
　　notify()：唤醒正在排队等待同步资源的线程中优先级最高者结束等待
　　notifyAll()：唤醒正在排队等待资源的所有线程结束等待.

注：Java.lang.Object提供的这三个方法
只有在synchronized方法或synchronized代码块中才能使用，否则会报java.lang.IllegalMonitorStateException异常