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详解java基础--多线程

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  如果一次只完成一个事情,还是比较容易实现的,但事实上很多事情都是同时执行的,java为了模拟这种状态,引入了线程机制。

当程序同时完成多个事情时,就是所谓的多线程程序。

  在一个时刻,单核的cpu只能运行一个程序。而我们看到的同时运行效果,只是cpu在多个进程间做着快速的随机切换动作。

  所以说多线程解决了多部分同时运行的问题,但是线程太多的话肯定会影响效率。

  首先老规矩一张图来展现我们本次要介绍的内容:

 一、实现方式

 实现线程的方式一共有两种---继承Thread类和实现Runnable接口。

1、继承Thread类。

        a、定义类继承Thread。

        b、复写Thread中的run方法。

        c、创建定义类的实例对象。

        d、调用start方法启动线程。

 

class TestThread extends Thread            // a、定义类继承Thread。{    public void run()                    //b、复写Thread中的run方法。    {        for (int x = 0; x < 50 ;x++ )        {            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......"+x);        }    }}class Demo{    public static void main(String[] args)     {        TestThread t1= new TestThread();//c、创建定义类的实例对象。        TestThread t2= new TestThread();        t1.start();                    //d、调用start方法启动线程。        t2.start();    }}   

2、实现runnable接口

   a、定义类实现Runnable的接口。

        b、覆盖Runnable接口中的run方法。

        c、通过Thread类创建线程对象。

        d、调用start方法启动线程。

class TestThread implements Runnable            //a、定义类实现Runnable的接口。{	public void run()				// b、覆盖Runnable接口中的run方法。	{		for (int x = 0; x < 50 ;x++ )		{			System.out.println(Thread.currentThread()+"++++++"+x);		}	}}class Demo{	public static void main(String[] args) 	{		TestThread d = new TestThread();			Thread t1 = new Thread(d);		Thread t2 = new Thread(d);		//c、通过Thread类创建线程对象。		t1.start();			     //d、调用start方法启动线程。		t2.start();	}}

3、实现Runnable接口的优势

  实际开发中,我们经常使用第二种方式做多线程,它的优势在于

  a、避免了按照面向对象的思想将任务封装成对象。

  b、避免了java单继承的局限性。

 

 

 

 二、线程的生命周期

线程具有生命周期,其各个生命周期的关系如下图。

 

 

 

 

 三、线程安全

  实际开发中,使用多线程的情况有很多,比如火车站售票系统,当有多个线程做取票动作时,假设此时只有一张票,一线程将票售出,此时二线程完成了判断是否有票动作,并得出票数大于0结论。此时执行售票就会产生负数。

1、安全问题产生的原因

  a、多个线程在操纵共享数据

  b、操纵共享数据的代码有多条。

2、解决办法--同步

  将多条操作共享数据的线程代码封装起来,当有线程执行这些代码时候,其他线程不可参与。

  a、同步代码块

  

synchronized(obj){
  //需要同步的代码}

  b、同步函数

public synchronized void show()  {          //需要同步的代码}     

3、同步函数和同步代码块的区别

  同步函数的锁是this

  同步代码块的锁是任意的(也可以是this)

  实际开发中建议用同步代码块。

4、同步的利弊

        好处:解决了多线程的安全问题。

        弊端:多个线程需要判断锁,较为消耗资源。

 5、静态函数代码块

  如果同步函数被静态修饰后,使用的锁是什么呢?设计模式中的单例模式给大家展示。

//懒汉式class Single{    private static Single s = null;    private Single(){}    public static Single getInstance()    {        if(s == null)        {            synchronized(Single.class)    //静态方法写---类名.class            {                if(s==null)                    s = new Single();            }        }        return s;    }}

 

 四、线程间通信

 线程间的通信其实就是多个线程共享同一个资源。

class  ResorceDemo{    public static void main(String[] args)     {        Resorce r = new Resorce();        Input in = new Input(r);        Output out = new Output(r);        Thread t1 = new Thread(in);        Thread t2 = new Thread(out);        t1.start();        t2.start();    }}class Resorce //定义一个资源{    String name;    String sex;    boolean flag = false;}class Input implements Runnable//写入资源{    Resorce r;    Input(Resorce r)    {        this.r = r;    }    public void run()//复写run方法    {        int x = 0;//x相当于一个标志.        while (true)        {            synchronized(r)            {                if (r.flag == true)                {                    try                    {                        r.wait();                     }                    catch (InterruptedException e)                    {                    }                                    }                else                {                    if (x==0)                    {                        r.name = "mike";                        r.sex = "nan";                    }                    else                    {                        r.name = "傻妞";                        r.sex = "妞妞妞妞i牛i牛ii牛";                    }                    r.flag = true;                    r.notify();//唤醒                }                    x = (x+1)%2;//x在0和1之间相互交替.                                                            }            }    }}class Output implements Runnable//读取资源{    Resorce r;    Output(Resorce r)    {        this.r = r;    }    public void run()    {        while (true)//无限循环        {            synchronized(r)            {                if (r.flag == false)                {                    try                    {                        r.wait();                     }                    catch (InterruptedException e)                    {                    }                                    }                else                {                    System.out.println(r.name + "..."+r.sex);                    r.flag = false;                    r.notify();                }                            }                    }    }}

 

 

 五、常见操作方法

1,wait(): 让线程处于冻结状态,被wait的线程会被存储到线程池中。
2,notify():唤醒线程池中一个线程(任意).
3,notifyAll():唤醒线程池中的所有线程。
4,setPriority():设置优先级
5,yield():暂停当前线程,让其他线程执行。

 

当然,这些常见的操作方法在API中都可以查到,这不是我要说的重点,下面来对这些方法做一下比较。

 

(1)wait 和 sleep 区别?

  1,wait可以指定时间也可以不指定。    sleep必须指定时间。

  2,在同步中时,对cpu的执行权和锁的处理不同。  wait:释放执行权,释放锁。  sleep:释放执行权,不释放锁。

(2)wait(),notify(),notifyAll(),用来操作线程为什么定义在了Object类中?

                a,这些方法存在与同步中。

                b,使用这些方法时必须要标识所属的同步的锁。同一个锁上wait的线程,只可以被同一个锁上的notify唤醒。

                c,锁可以是任意对象,所以任意对象调用的方法一定定义Object类中。

 六、总结

 多线程本身也是比较复杂的问题,要完全理解它还需要时间,所谓孰能生巧,这些知识还是要多看多练多去实践才能真正掌握。

 

 

 

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