java 之多线程

1、多线程：概念：1 进程：正在运行的程序2 线程：进程中一个程序执行的控制单元（执行路径）。P.S.1、一个进程中可以有多个执行路径，称之为多线程。2、一个进程中至少要有一个线程。3、开启多个线程是为了同时运行多部分代码，每一个线程都有自己运行的内容，这个内容可以称为线程要执行的任务。多线程的好处：解决多部分代码同时运行的问题。弊端：线程太多，会导致效率的降低。因为，多个程序同时运行，cpu需要在各个线程间进行不停的切换，这也需要消耗资源PS：JVM启动时，至少启动了两条线程：1 执行main函数的线程2 垃圾回收线程————————————————————————————————————————————————————————————————————class Test14 {public static void main(String[] args) {A a = new A();a = null;System.gc();// garbage collectionSystem.out.println(Thread.currentThread().getName() + " over");}}class A {@Overrideprotected void finalize() throws Throwable {System.out.println("A 的 finalize()被调用，调用进程是："+ Thread.currentThread().getName());}}输出结果：main overA 的 finalize()被调用，调用进程是：Finalizer————————————————————————————————————————————————————————————————————
2、创建线程的方式：方法1 继承Thread类：1 定义类继承Thread类2 重写run方法3 直接创建Thread类的子类，并调用start()方法启动线程方法2 定义类实现Runnable接口1 定义类实现Runnable接口2 重写run方法3 创建实现Runnable接口的对象4 将对象作为参数传递给一个Thread类的对象，并调用该对象的start()方法启动线程实现Runnable接口的好处：1. 将线程的任务从线程的子类中分离出来，进行了单独的封装，更符合面向对象的思想。2. 避免了Java单继承的局限性。 所以，创建线程的第二种方式较为常用。PS:JVM创建的主线程的主任务定义在了主函数中，而自定义的线程其任务定义在run方法中，也就说run方法是封装了自定义线程运行任务的函数————————————————————————————————————————————————————————————————————public class CreatThreadDemo {public static void main(String[] args) {new MyThread().start();new Thread(new RunnableImpl()).start();}}class MyThread extends Thread {public void run() {while (true) {try {Thread.sleep(200);// 父类没有抛出异常，子类调用有抛异常的方法时，只能进行catch处理} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println("我是继承Thread创建的进程:"+ Thread.currentThread().getName());}}}class RunnableImpl implements Runnable {public void run() {while (true) {try {Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println("我是实现了Runnable创建的进程:"+ Thread.currentThread().getName());}}}运行结果：我是实现了Runnable创建的进程:Thread-1我是继承Thread创建的进程:Thread-0我是继承Thread创建的进程:Thread-0我是实现了Runnable创建的进程:Thread-1我是继承Thread创建的进程:Thread-0我是实现了Runnable创建的进程:Thread-1我是实现了Runnable创建的进程:Thread-1————————————————————————————————————————————————————————————————————
3、线程安全：产生原因：1. 多个线程在操作共享的数据。2. 操作共享数据的线程代码有多条。当一个线程在执行操作共享数据的多条代码过程中，其他线程参与了运算，就会导致线程安全问题的产生。————————————————————————————————————————————————————————————————————public class ThreadSafetyDemo {public static void main(String[] args) {final Function f = new Function();new Thread() {public void run() {f.print();};}.start();new Thread() {public void run() {f.show();};}.start();}}class Function {public void print() {while (true) {for(char c:"骚年努力~~".toCharArray())System.out.print(c);System.out.println();}}public void show() {while (true) {for(char c:"Hello Java~~".toCharArray())System.out.print(c);System.out.println();}}}输出结果：Hello Java~~Hello Java~~Hel~            //线程安全，只打印了一部分骚年努力~~骚年努力~lo Java~~  线程安全，打印重叠Hello Java~~这里的公共资源是控制台。。。————————————————————————————————————————————————————————————————————4、线程安全的解决方案1、思路：将多条操作共享数据的线程代码封装起来，当有线程在执行这些代码的时候，其他线程不可以参与运算。 必须要当前线程把这些代码都执行完毕后，其他线程才可以参与运算。在java中，用同步代码块就可以解决这个问题。同步代码块的格式：synchronized(对象){需要被同步的代码;} 同步的好处：解决了线程的安全问题。同步的弊端：当线程相当多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率。同步的前提：必须有多个线程并使用同一个锁。PS:为了更容易实现多个线程共同使用一个锁，最好将对公共资源操作的代码，封装成方法，并作为同一个类的成员，然后通过run方法来调用这些操作资源的方法2、安全问题的另一种解决方案：同步代码块格式：在函数上加上synchronized修饰符即可。P.S.同步函数和同步代码块的区别：1. 同步函数的锁是固定的this。2. 同步代码块的锁是任意的对象。由于同步函数的锁是固定的this，同步代码块的锁是任意的对象，那么如果同步函数和同步代码块都使用this作为锁，就可以实现同步。静态的同步函数使用的锁是该函数所属字节码文件对象，可以用getClass方法获取，也可以用当前类名.class表示。————————————————————————————————————————————————————————————————————package ticket.demo;public class SellDemo2 {public static void main(String[] args) {MyRunnable m = new MyRunnable(new TicketShared());for (int i = 0; i < 3; i++) {new Thread(m).start();}}}class MyRunnable implements Runnable {private TicketShared t;public MyRunnable(TicketShared t) {super();this.t = t;}@Overridepublic void run() {while(true){try {Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}t.dec();}}}class TicketShared {private int t = 100;public synchronized void dec() {if (t > 0) {t--;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...售出一张，剩余"+ t);} else {System.out.println("票售完了~~");System.exit(0);}}}package ticket.demo;public class SellTicket {/*** 卖票程序*/private int j = 100;public static void main(String[] args) {SellTicket st = new SellTicket();Inc inc = st.new Inc();Dec dec = st.new Dec();new Thread(dec).start();new Thread(dec).start();new Thread(inc).start();new Thread(inc).start();}public synchronized void inc() {j++;System.out.println("加票："+Thread.currentThread().getName() + ".."+j);}public synchronized void dec() {if(j>0){           System.out.println("售票："+Thread.currentThread().getName() + ".."+j);j--;}}class Inc implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {inc();}}}class Dec implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {dec();}}}}————————————————————————————————————————————————————————————————————
5、单利设计模式//单利设计模式，单利即只能有一个实例，所以构造函数要私有化// 饿汉式：类初始化时就创建实例对象，线程安全class SingletonHungryType {private static final SingletonHungryType s = new SingletonHungryType();// 类初始化时就创建对象private SingletonHungryType() {}// 私有化，以实现单利public static SingletonHungryType getInstance() {// 返回实例对象return s;}}// 懒汉式：类初始化时不创建对象，等函数调用时，才创建。因为涉及可能存在多个线程同时调用创建对象的代码，所以线程不安全，需要实现同步class SingletonLazyType1 { // 同步代码块实现private static SingletonLazyType1 s = null;private SingletonLazyType1() {}public static SingletonLazyType1 getInstance() {if (s == null) {// 在这加判断能提高效率，因为当s已经建立后，线程可以直接跳过同步代码块，而不需要没次都等待锁// 这也就是使用同步代码块比同步函数效率高的原因synchronized (SingletonLazyType1.class) {if (null == s) {s = new SingletonLazyType1();}}}return s;}}class SingletonLazyType2 { // 同步函数实现private static SingletonLazyType2 s = null;private SingletonLazyType2() {}public static synchronized SingletonLazyType2 getInstance() {s = new SingletonLazyType2();return s;}}6、死锁/***        死锁演示*/public class DeadLock implements Runnable {private Object objA = new Object();private Object objB = new Object();//锁对象private boolean flag = false;//        DeadLock(boolean b){//                this.flag = b;//        }@Overridepublic void run() {// 相互嵌套是锁，可能会出现互相等待的现象导致死锁while(true){if(flag){synchronized(objA){//嵌套锁System.out.println("if A..."+Thread.currentThread().getName());synchronized(objB){System.out.println("if B..."+Thread.currentThread().getName());}flag = flag^true; //flag取反}}else{synchronized(objB){//嵌套锁System.out.println("else A..."+Thread.currentThread().getName());synchronized(objA){System.out.println("else B..."+Thread.currentThread().getName());}flag = flag^true;  //flag取反}}}}}public class DeadLockTest {/*** 用于死锁的测试*/public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub//建立资源对象DeadLock d1 = new DeadLock();//新建两个进程new Thread(d1,"线程1").start();new Thread(d1,"线程2").start();}}运行结果：else A...线程1         //线程1 进入else，获取锁Belse B...线程1     if A...线程1     //线程1执行完else，释放B锁,进入if，获取锁A，在等待获取B锁else A...线程2        //线程2 持有B锁，在等待A锁//此时出现互相等待，即死锁现象，程序无法继续运行————————————————————————————————————————————————————————————————————import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;//死锁演示，出现嵌套锁时会出现互相等待对方释放锁资源现象public class DeadLockDemo {public static void main(String[] args) {final DeadLock dl = new DeadLock();new Thread() {public void run() {while (true)dl.show();};}.start();new Thread() {public void run() {while (true)dl.print();};}.start();}}class DeadLock {private Lock lock1 = new ReentrantLock();private Lock lock2 = new ReentrantLock();public void show() {lock1.lock();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..show...lock1.lock();");lock2.lock();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..show...lock2.lock();");lock2.unlock();lock1.unlock();}public void print() {lock2.lock();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..print...lock2.lock();");lock1.lock();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..ptint...lock1.lock();");lock1.unlock();lock2.unlock();}}运行：Thread-0..show...lock1.lock();Thread-0..show...lock2.lock();Thread-0..show...lock1.lock();Thread-1..print...lock2.lock();————————————————————————————————————————————————————————————————————
7、线程间通讯多个线程在处理统一资源，但是任务却不同，这时候就需要线程间通信。等待/唤醒机制涉及的方法：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()：唤醒线程池中的一个线程（任何一个都有可能）。3. notifyAll()：唤醒线程池中的所有线程。P.S.1、这些方法都必须定义在同步中，因为这些方法是用于操作线程状态的方法。2、必须要明确到底操作的是哪个锁上的线程！3、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。同步代码块就是对于锁的操作是隐式的。JDK1.5以后将同步和锁封装成了对象，并将操作锁的隐式方式定义到了该对象中，将隐式动作变成了显示动作。Lock接口：出现替代了同步代码块或者同步函数，将同步的隐式操作变成显示锁操作。同时更为灵活，可以一个锁上加上多组监视器。lock()：获取锁。unlock()：释放锁，为了防止异常出现，导致锁无法被关闭，所以锁的关闭动作要放在finally中。Condition接口：出现替代了Object中的wait、notify、notifyAll方法。将这些监视器方法单独进行了封装，变成Condition监视器对象，可以任意锁进行组合。Condition接口中的await方法对应于Object中的wait方法。Condition接口中的signal方法对应于Object中的notify方法。Condition接口中的signalAll方法对应于Object中的notifyAll方法。8、停止线程怎么控制线程的任务结束呢？任务中都会有循环结构，只要控制住循环就可以结束任务。控制循环通常就用定义标记来完成P.S.也可以使用stop方法停止线程，不过已经过时，不再使用。但是如果线程处于了冻结状态，无法读取标记，如何结束呢？答：可以使用interrupt()方法将线程从冻结状态强制恢复到运行状态中来，让线程具备CPU的执行资格。强制动作会发生InterruptedException，一定要记得处理。

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