JavaEE基础(二十四)/多线程

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了JavaEE基础(二十四)/多线程相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1、多线程(多线程的引入)

  • 1.什么是线程
    • 线程是程序执行的一条路径, 一个进程中可以包含多条线程
    • 多线程并发执行可以提高程序的效率, 可以同时完成多项工作
  • 2.多线程的应用场景
    • 红蜘蛛同时共享屏幕给多个电脑
    • 迅雷开启多条线程一起下载
    • QQ同时和多个人一起视频
    • 服务器同时处理多个客户端请求

2、多线程(多线程并行和并发的区别)

  • 并行就是两个任务同时运行,就是甲任务进行的同时,乙任务也在进行。(需要多核CPU)
  • 并发是指两个任务都请求运行,而处理器只能按受一个任务,就把这两个任务安排轮流进行,由于时间间隔较短,使人感觉两个任务都在运行。
  • 比如我跟两个网友聊天,左手操作一个电脑跟甲聊,同时右手用另一台电脑跟乙聊天,这就叫并行。
  • 如果用一台电脑我先给甲发个消息,然后立刻再给乙发消息,然后再跟甲聊,再跟乙聊。这就叫并发。

3、多线程(Java程序运行原理和JVM的启动是多线程的吗)

  • A:Java程序运行原理

    • Java命令会启动java虚拟机,启动JVM,等于启动了一个应用程序,也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ,然后主线程去调用某个类的 main 方法。
  • B:JVM的启动是多线程的吗

    • JVM启动至少启动了垃圾回收线程和主线程,所以是多线程的。

4、多线程(多线程程序实现的方式1)

  • 1.继承Thread

    • 定义类继承Thread
    • 重写run方法
    • 把新线程要做的事写在run方法中
    • 创建线程对象
    • 开启新线程, 内部会自动执行run方法
    • public class Demo2_Thread {
      
          /**
           * @param args
           */
          public static void main(String[] args) {
              MyThread mt = new MyThread();                           //4,创建自定义类的对象
              mt.start();                                             //5,开启线程
      
              for(int i = 0; i < 3000; i++) {
                  System.out.println("bb");
              }
          }
      
      }
      class MyThread extends Thread {                                 //1,定义类继承Thread
          public void run() {                                         //2,重写run方法
              for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中
                  System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
              }
          }
      }
      

5、多线程(多线程程序实现的方式2)

  • 2.实现Runnable

    • 定义类实现Runnable接口
    • 实现run方法
    • 把新线程要做的事写在run方法中
    • 创建自定义的Runnable的子类对象
    • 创建Thread对象, 传入Runnable
    • 调用start()开启新线程, 内部会自动调用Runnable的run()方法

      public class Demo3_Runnable {
          /**
           * @param args
           */
          public static void main(String[] args) {
              MyRunnable mr = new MyRunnable();                       //4,创建自定义类对象
              //Runnable target = new MyRunnable();
              Thread t = new Thread(mr);                              //5,将其当作参数传递给Thread的构造函数
              t.start();                                              //6,开启线程
      
              for(int i = 0; i < 3000; i++) {
                  System.out.println("bb");
              }
          }
      }
      
      class MyRunnable implements Runnable {                          //1,自定义类实现Runnable接口
          @Override
          public void run() {                                         //2,重写run方法
              for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中
                  System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
              }
          }
      
      }
      

6、多线程(实现Runnable的原理)

  • 查看源码
    • 1,看Thread类的构造函数,传递了Runnable接口的引用 
    • 2,通过init()方法找到传递的target给成员变量的target赋值
    • 3,查看run方法,发现run方法中有判断,如果target不为null就会调用Runnable接口子类对象的run方法

7、多线程(两种方式的区别)

  • 查看源码的区别:

    • a.继承Thread : 由于子类重写了Thread类的run(), 当调用start()时, 直接找子类的run()方法
    • b.实现Runnable : 构造函数中传入了Runnable的引用, 成员变量记住了它, start()调用run()方法时内部判断成员变量Runnable的引用是否为空, 不为空编译时看的是Runnable的run(),运行时执行的是子类的run()方法
  • 继承Thread

    • 好处是:可以直接使用Thread类中的方法,代码简单
    • 弊端是:如果已经有了父类,就不能用这种方法
  • 实现Runnable接口
    • 好处是:即使自己定义的线程类有了父类也没关系,因为有了父类也可以实现接口,而且接口是可以多实现的
    • 弊端是:不能直接使用Thread中的方法需要先获取到线程对象后,才能得到Thread的方法,代码复杂

8、多线程(匿名内部类实现线程的两种方式)

  • 继承Thread类

    new Thread() {                                                  //1,new 类(){}继承这个类
        public void run() {                                         //2,重写run方法
            for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中
                System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
            }
        }
    }.start();
    
  • 实现Runnable接口

    new Thread(new Runnable(){                                      //1,new 接口(){}实现这个接口
        public void run() {                                         //2,重写run方法
            for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中
                System.out.println("bb");
            }
        }
    }).start(); 
    

9、多线程(获取名字和设置名字)

  • 1.获取名字
    • 通过getName()方法获取线程对象的名字
  • 2.设置名字

    • 通过构造函数可以传入String类型的名字
    • new Thread("xxx") {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                  System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
              }
          }
      }.start();
      
      new Thread("yyy") {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                  System.out.println(this.getName() + "....bb");
              }
          }
      }.start(); 
      
    • 通过setName(String)方法可以设置线程对象的名字
    • Thread t1 = new Thread() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                  System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
              }
          }
      };
      
      Thread t2 = new Thread() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                  System.out.println(this.getName() + "....bb");
              }
          }
      };
      t1.setName("芙蓉姐姐");
      t2.setName("凤姐");
      
      t1.start();
      t2.start();
      

10、多线程(获取当前线程的对象)

  • Thread.currentThread(), 主线程也可以获取

    • new Thread(new Runnable() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
              }
          }
      }).start();
      
      new Thread(new Runnable() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...bb");
              }
          }
      }).start();
      Thread.currentThread().setName("我是主线程");                    //获取主函数线程的引用,并改名字
      System.out.println(Thread.currentThread().getName());       //获取主函数线程的引用,并获取名字
      

11、多线程(休眠线程)

  • Thread.sleep(毫秒,纳秒), 控制当前线程休眠若干毫秒1秒= 1000毫秒 1秒 = 1000 * 1000 * 1000纳秒 1000000000

        new Thread() {
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }.start();
    
        new Thread() {
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...bb");
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }.start();
    

12、多线程(守护线程)

  • setDaemon(), 设置一个线程为守护线程, 该线程不会单独执行, 当其他非守护线程都执行结束后, 自动退出

    • Thread t1 = new Thread() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 50; i++) {
                  System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                  try {
                      Thread.sleep(10);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          }
      };
      
      Thread t2 = new Thread() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 5; i++) {
                  System.out.println(getName() + "...bb");
                  try {
                      Thread.sleep(10);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          }
      };
      
      t1.setDaemon(true);                     //将t1设置为守护线程
      
      t1.start();
      t2.start();
      

13、多线程(加入线程)

  • join(), 当前线程暂停, 等待指定的线程执行结束后, 当前线程再继续
  • join(int), 可以等待指定的毫秒之后继续

    • final Thread t1 = new Thread() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 50; i++) {
                  System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                  try {
                      Thread.sleep(10);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          }
      };
      
      Thread t2 = new Thread() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 50; i++) {
                  if(i == 2) {
                      try {
                          //t1.join();                        //插队,加入
                          t1.join(30);                        //加入,有固定的时间,过了固定时间,继续交替执行
                          Thread.sleep(10);
                      } catch (InterruptedException e) {
      
                          e.printStackTrace();
                      }
                  }
                  System.out.println(getName() + "...bb");
      
              }
          }
      };
      
      t1.start();
      t2.start();
      

14、多线程(礼让线程)

  • yield让出cpu

15、多线程(设置线程的优先级)

  • setPriority()设置线程的优先级

16、多线程(同步代码块)

  • 1.什么情况下需要同步
    • 当多线程并发, 有多段代码同时执行时, 我们希望某一段代码执行的过程中CPU不要切换到其他线程工作. 这时就需要同步.
    • 如果两段代码是同步的, 那么同一时间只能执行一段, 在一段代码没执行结束之前, 不会执行另外一段代码.
  • 2.同步代码块

    • 使用synchronized关键字加上一个锁对象来定义一段代码, 这就叫同步代码块
    • 多个同步代码块如果使用相同的锁对象, 那么他们就是同步的

      class Printer {
          Demo d = new Demo();
          public static void print1() {
              synchronized(d){                //锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象
                  System.out.print("黑");
                  System.out.print("马");
                  System.out.print("程");
                  System.out.print("序");
                  System.out.print("员");
                  System.out.print("\r\n");
              }
          }
      
          public static void print2() {   
              synchronized(d){    
                  System.out.print("传");
                  System.out.print("智");
                  System.out.print("播");
                  System.out.print("客");
                  System.out.print("\r\n");
              }
          }
      }
      

17、多线程(同步方法)

  • 使用synchronized关键字修饰一个方法, 该方法中所有的代码都是同步的

    class Printer {
        public static void print1() {
            synchronized(Printer.class){                //锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象
                System.out.print("黑");
                System.out.print("马");
                System.out.print("程");
                System.out.print("序");
                System.out.print("员");
                System.out.print("\r\n");
            }
        }
        /*
         * 非静态同步函数的锁是:this
         * 静态的同步函数的锁是:字节码对象
         */
        public static synchronized void print2() {  
            System.out.print("传");
            System.out.print("智");
            System.out.print("播");
            System.out.print("客");
            System.out.print("\r\n");
        }
    }
    

18、多线程(线程安全问题)

  • 多线程并发操作同一数据时, 就有可能出现线程安全问题
  • 使用同步技术可以解决这种问题, 把操作数据的代码进行同步, 不要多个线程一起操作

        public class Demo2_Synchronized {
    
            /**
             * @param args
             * 需求:铁路售票,一共100张,通过四个窗口卖完.
             */
            public static void main(String[] args) {
                TicketsSeller t1 = new TicketsSeller();
                TicketsSeller t2 = new TicketsSeller();
                TicketsSeller t3 = new TicketsSeller();
                TicketsSeller t4 = new TicketsSeller();
    
                t1.setName("窗口1");
                t2.setName("窗口2");
                t3.setName("窗口3");
                t4.setName("窗口4");
                t1.start();
                t2.start();
                t3.start();
                t4.start();
            }
    
        }
    
        class TicketsSeller extends Thread {
            private static int tickets = 100;
            static Object obj = new Object();
            public TicketsSeller() {
                super();
    
            }
            public TicketsSeller(String name) {
                super(name);
            }
            public void run() {
                while(true) {
                    synchronized(obj) {
                        if(tickets <= 0) 
                            break;
                        try {
                            Thread.sleep(10);//线程1睡,线程2睡,线程3睡,线程4睡
                        } catch (InterruptedException e) {
    
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(getName() + "...这是第" + tickets-- + "号票");
                    }
                }
            }
        }
    

19、多线程(火车站卖票的例子用实现Runnable接口)

20、多线程(死锁)

  • 多线程同步的时候, 如果同步代码嵌套, 使用相同锁, 就有可能出现死锁

    • 尽量不要嵌套使用

      private static String s1 = "筷子左";
      private static String s2 = "筷子右";
      public static void main(String[] args) {
          new Thread() {
              public void run() {
                  while(true) {
                      synchronized(s1) {
                          System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "等待" + s2);
                          synchronized(s2) {
                              System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "开吃");
                          }
                      }
                  }
              }
          }.start();
      
          new Thread() {
              public void run() {
                  while(true) {
                      synchronized(s2) {
                          System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "等待" + s1);
                          synchronized(s1) {
                              System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "开吃");
                          }
                      }
                  }
              }
          }.start();
      }
      

21、多线程(以前的线程安全的类回顾)

  • A:回顾以前说过的线程安全问题
    • 看源码:Vector,StringBuffer,Hashtable,Collections.synchroinzed(xxx)
    • Vector是线程安全的,ArrayList是线程不安全的
    • StringBuffer是线程安全的,StringBuilder是线程不安全的
    • Hashtable是线程安全的,HashMap是线程不安全的

以上是关于JavaEE基础(二十四)/多线程的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

python全栈开发基础第二十四篇(利用threading模块开线程join与守护线程GIL与Lock)

零基础入门前端系列—动画和弹性盒模型(二十四)

Hadoop基础(二十四):ReduceTask工作机制

性能测试二十四:环境部署之Redis多实例部署

Java基础学习第二十五天——多线程学习总结

《C#零基础入门之百识百例》(二十四)数组排序 -- 插入排序