Java多线程深入理解
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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Java多线程深入理解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
在java中要想实现多线程，有两种手段，一种是继续Thread类，另外一种是实现Runable接口。
对于直接继承Thread的类来说，代码大致框架是：
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class 类名 extends Thread{ 方法1; 方法2； … public void run(){ // other code… } 属性1； 属性2； … } |
先看一个简单的例子：
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/** * @author Hashsound 继承Thread类,直接调用run方法 * */ class hello extends Thread { private String name; public hello() { } public hello(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(name + "运行 " + i); } } public static void main(String[] args) { hello h1 = new hello("A"); hello h2 = new hello("B"); h1.run(); h2.run(); } } |
【运行结果】：
A运行 0 A运行 1 A运行 2 A运行 3 A运行 4 B运行 0 B运行 1 B运行 2 B运行 3 B运行 4
我们会发现这些都是顺序执行的，说明我们的调用方法不对，应该调用的是start()方法。
当我们把上面的主函数修改为如下所示的时候：
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public static void main(String[] args) { hello h1=new hello("A"); hello h2=new hello("B"); h1.start(); h2.start(); } |
然后运行程序，输出的可能的结果如下：
B运行 0 B运行 1 B运行 2 A运行 0 A运行 1 A运行 2 B运行 3 B运行 4 A运行 3 A运行 4
因为需要用到CPU的资源，所以每次的运行结果基本是都不一样的，呵呵。
注意：虽然我们在这里调用的是start（）方法，但是实际上调用的还是run（）方法的主体。
那么：为什么我们不能直接调用run（）方法呢？
我的理解是：线程的运行需要本地操作系统的支持。
如果你查看start的源代码的时候，会发现：
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public synchronized void start() { /** * This method is not invoked for the main method thread or "system" * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added * to this method in the future may have to also be added to the VM. * * A zero status value corresponds to state "NEW". */ if (threadStatus != 0 || this != me) throw new IllegalThreadStateException(); group.add(this); start0(); if (stopBeforeStart) { stop0(throwableFromStop); } } private native void start0(); |
注意我用红色加粗的那一条语句，说明此处调用的是start0（）。并且这个这个方法用了native关键字，次关键字表示调用本地操作系统的函数。因为多线程的实现需要本地操作系统的支持。
但是start方法重复调用的话，会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。
通过实现Runnable接口：
大致框架是：
来先看一个小例子吧：
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class 类名 implements Runnable{ 方法1; 方法2； … public void run(){ // other code… } 属性1； 属性2； … } |
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/** * @author Hashsound 实现Runnable接口 * */ class hello implements Runnable { public hello() { } public hello(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(name + "运行 " + i); } } public static void main(String[] args) { hello h1=new hello("线程A"); Thread demo= new Thread(h1); hello h2=new hello("线程Ｂ"); Thread demo1=new Thread(h2); demo.start(); demo1.start(); } private String name; } |
【可能的运行结果】：
线程A运行 0 线程Ｂ运行 0 线程Ｂ运行 1 线程Ｂ运行 2 线程Ｂ运行 3 线程Ｂ运行 4 线程A运行 1 线程A运行 2 线程A运行 3 线程A运行 4
关于选择继承Thread还是实现Runnable接口？
其实Thread也是实现Runnable接口的：
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class Thread implements Runnable { //… public void run() { if (target != null) { target.run(); } } } |
其实Thread中的run方法调用的是Runnable接口的run方法。不知道大家发现没有，Thread和Runnable都实现了run方法，这种操作模式其实就是代理模式。
Thread和Runnable的区别：
如果一个类继承Thread，则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话，则很容易的实现资源共享。
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/** * @author Rollen-Holt 继承Thread类，不能资源共享 * */ class hello extends Thread { public void run() { for (int i = 0; i < 7; i++) { if (count > 0) { System.out.println("count= " + count--); } } } public static void main(String[] args) { hello h1 = new hello(); hello h2 = new hello(); hello h3 = new hello(); h1.start(); h2.start(); h3.start(); } private int count = 5; } |
【运行结果】：
count= 5 count= 4 count= 3 count= 2 count= 1 count= 5 count= 4 count= 3 count= 2 count= 1 count= 5 count= 4 count= 3 count= 2 count= 1
大家可以想象，如果这个是一个买票系统的话，如果count表示的是车票的数量的话，说明并没有实现资源的共享。
我们换为Runnable接口
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class MyThread implements Runnable{ private int ticket = 5; //5张票 public void run() { for (int i=0; i<=20; i++) { if (this.ticket > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "正在卖票"+this.ticket--); } } } } public class lzwCode { public static void main(String [] args) { MyThread my = new MyThread(); new Thread(my, "1号窗口").start(); new Thread(my, "2号窗口").start(); new Thread(my, "3号窗口").start(); } } |
【运行结果】：
count= 5 count= 4 count= 3 count= 2 count= 1
总结一下吧：
实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势：
1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2）：可以避免java中的单继承的限制
3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立。
所以，本人建议大家尽量实现接口。
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/** * @author Hashsound * 取得线程的名称 * */ class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); new Thread(he,"A").start(); new Thread(he,"B").start(); new Thread(he).start(); } } |
【运行结果】：
A A A B B B Thread-0 Thread-0 Thread-0
说明如果我们没有指定名字的话，系统自动提供名字。
提醒一下大家：main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的，至于什么时候，哪个先执行，完全看谁先得到CPU的资源。
在java中，每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程，一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候，实际上都会启动一个ＪＶＭ，每一个ｊＶＭ实习在就是在操作系统中启动了一个进程。
判断线程是否启动
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/** * @author Hashsound 判断线程是否启动 * */ class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread demo = new Thread(he); System.out.println("线程启动之前---》" + demo.isAlive()); demo.start(); System.out.println("线程启动之后---》" + demo.isAlive()); } } |
【运行结果】
线程启动之前---》false 线程启动之后---》true Thread-0 Thread-0 Thread-0
主线程也有可能在子线程结束之前结束。并且子线程不受影响，不会因为主线程的结束而结束。
线程的强制执行：
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/** * @author Hashsound 线程的强制执行 * */ class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread demo = new Thread(he,"线程"); demo.start(); for(int i=0;i<50;++i){ if(i>10){ try{ demo.join(); //强制执行demo }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println("main 线程执行-->"+i); } } } |
【运行的结果】：
main 线程执行-->0 main 线程执行-->1 main 线程执行-->2 main 线程执行-->3 main 线程执行-->4 main 线程执行-->5 main 线程执行-->6 main 线程执行-->7 main 线程执行-->8 main 线程执行-->9 main 线程执行-->10 线程 线程 线程 main 线程执行-->11 main 线程执行-->12 main 线程执行-->13 ．．．
线程的休眠：
/**
* @author Hashsound 线程的休眠
* */
class hello implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
hello he = new hello();
Thread demo = new Thread(he, "线程");
demo.start();
}
}
【运行结果】：（结果每隔2s输出一个）
线程0 线程1 线程2
线程的中断：
/**
* @author Hashsound 线程的中断
* */
class hello implements Runnable {
public void run() {
System.out.println("执行run方法");
try {
Thread.sleep(10000);
System.out.println("线程完成休眠");
} catch (Exception e) {
System.out.println("休眠被打断");
return; //返回到程序的调用处
}
System.out.println("线程正常终止");
}
public static void main(String[] args) {
hello he = new hello();
Thread demo = new Thread(he, "线程");
demo.start();
try{
Thread.sleep(2000);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
demo.interrupt(); //2s后中断线程
}
}
【运行结果】：
执行run方法
休眠被打断
在java程序中，只要前台有一个线程在运行，整个java程序进程不会小时，所以此时可以设置一个后台线程，这样即使java进程小时了，此后台线程依然能够继续运行。
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/** * @author Hashsound 后台线程 * */ class hello implements Runnable { public void run() { while (true) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在运行"); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread demo = new Thread(he, "线程"); demo.setDaemon(true); demo.start(); } } |
虽然有一个死循环，但是程序还是可以执行完的。因为在死循环中的线程操作已经设置为后台运行了。
线程的优先级：
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/** * @author Hashsound 线程的优先级 * */ class hello implements Runnable { public void run() { for(int i=0;i<5;++i){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行"+i); } } public static void main(String[] args) { Thread h1=new Thread(new hello(),"A"); Thread h2=new Thread(new hello(),"B"); Thread h3=new Thread(new hello(),"C"); h1.setPriority(8); h2.setPriority(2); h3.setPriority(6); h1.start(); h2.start(); h3.start(); } } |
【运行结果】：
A运行0 A运行1 A运行2 A运行3 A运行4 B运行0 C运行0 C运行1 C运行2 C运行3 C运行4 B运行1 B运行2 B运行3 B运行4
但是请读者不要误以为优先级越高就先执行。谁先执行还是取决于谁先去的CPU的资源、
另外，主线程的优先级是5.
线程的礼让。
在线程操作中，也可以使用yield（）方法，将一个线程的操作暂时交给其他线程执行。
以上是关于Java多线程深入理解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章