java线程怎么用_Java多线程基本使用
一、概念
1.进程
1.1进程：是一个正在进行中的程序，每一个进程执行都有一个执行顺序，该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。
1.2线程：就是进程中一个独立的控制单元，线程在控制着进程的执行，一个进程中至少有一个线程。
1.3举例java VM：
Java VM启动的时候会有一个进程java.exe,该进程中至少有一个线程在负责java程序的运行，而且这个线程运行的代码存在于main方法中，该线程称之为主线程。扩展：其实更细节说明jvm,jvm启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程
2.多线程存在的意义：提高执行效率
二、多线程的创建
1.多线程创建的***种方式，继承Thread类
1.1定义类继承Thread，复写Thread类中的run方法是为了将自定义的代码存储到run方法中，让线程运行
1.2调用线程的start方法，该方法有两个作用：启动线程，调用run方法
1.3多线程运行的时候，运行结果每一次都不同，因为多个线程都获取cpu的执行权，cpu执行到谁，谁就运行，明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行。(多核除外)，cpu在做着快速的切换，以到达看上去是同时运行的效果。我们可以形象把多线程的运行行为在互抢cpu的执行权。这就是多线程的一个特性，随机性。谁抢到，谁执行，至于执行多久，cpu说了算。
public class Demo extends Thread{
public void run(){
for (int x=0; x<60; x++) {
System.out.println(this.getName()+"demo run---"+x);
}
}
public static void main(String[] args) {
Demo d=newDemo();//创建一个线程
d.start();//开启线程，并执行该线程的run方法
d.run(); //仅仅是对象调用方法，而线程创建了但并没有运行
for (int x=0; x<60; x++) {
System.out.println("Hello World---"+x);
}
}
}
2 创建多线程的第二种方式，步骤：
2.1定义类实现Runnable接口
2.2覆盖Runnable接口中的run方法：将线程要运行的代码存放到run方法中
2.3.通过Thread类建立线程对象
2.4.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数
为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数：因为自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象，所以要让线程去执行指定对象的run方法，就必须明确该run方法的所属对象
2.5.调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的方法
/*
* 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票
*/
public class Ticket implements Runnable {
private static int tick=100;
Object obj=newObject();
boolean flag=true;
public void run() {
if(flag){
while (true) {
synchronized (Ticket.class) {
if (tick >0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "code:" + tick--);
}
}
}
}else{
while(true){
show();
}
}
}
public static synchronized void show() {
if (tick >0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:"
+ tick--);
}
}
}
class ThisLockDemo {
public static void main(String[] args) {
Ticket t=newTicket();
Thread t1=newThread(t);
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
t.flag=false;
Thread t2=newThread(t);
//Thread t3=newThread(t);
//Thread t4=newThread(t);
t1.start();
t2.start();
//t3.start();
//t4.start();
}
}
3.实现方式和继承方式有什么区别
3.1.实现方式避免了单继承的局限性，在定义线程时建议使用实现方式
3.2.继承Thread类：线程代码存放在Thread子类run方法中
3.3.实现Runnable:线程代码存放在接口的子类run方法中
4.多线程-run和start的特点
4.1为什么要覆盖run方法呢:
Thread类用于描述线程，该类定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码，该存储功能就是run方法，也就是说该Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码
5.多线程运行状态
创建线程-运行---sleep()/wait()--冻结---notify()---唤醒
创建线程-运行---stop()—消亡
创建线程-运行---没抢到cpu执行权—临时冻结
6.获取线程对象及其名称
6.1.线程都有自己默认的名称，编号从0开始
6.2.static Thread currentThread():获取当前线程对象
6.3.getName():获取线程名称
6.4.设置线程名称:setName()或者使用构造函数
public class Test extends Thread{
Test(String name){
super(name);
}
public void run(){
for (int x=0; x<60; x++) {
System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+" run..."+x);
}
}
}
class ThreadTest{
public static void main(String[] args) {
Test t1=newTest("one---");
Test t2=newTest("two+++");
t1.start();
t2.start();
t1.run();
t2.run();
for (int x=0; x<60; x++) {
System.out.println("main----"+x);
}
}
}
三、多线程的安全问题
1.多线程出现安全问题的原因：
1.1.当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误
1.2.解决办法：对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不可以参与执行
1.3.java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式，就是同步代码块：
Synchronized(对象){需要被同步的代码}，对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行，没有持有锁的线程即使获取cpu执行权，也进不去，因为没有获取锁
2.同步的前提：
2.1.必须要有2个或者2个以上线程
2.2.必须是多个线程使用同一个锁
2.3.好处是解决了多线程的安全问题
2.4.弊端是多个线程需要判断锁，较消耗资源
2.5.同步函数
定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可
/*
* 需求:
* 银行有一个金库，有两个储户分别存300元,每次存100元,存3次
* 目的:该程序是否有安全问题,如果有,如何解决
* 如何找问题:
* 1.明确哪些代码是多线程代码
* 2.明确共享数据
* 3.明确多线程代码中哪些语句是操作共享数据的
*/
public class Bank {
private int sum;
Object obj=newObject();
//定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可
public synchronized void add(int n) {
//synchronized (obj) {
sumsum= sum + n;
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println("sum=" + sum);
//}
}
}
class Cus implements Runnable {
private Bank b=newBank();
public void run() {
for (int x=0; x<3; x++) {
b.add(100);
}
}
}
class BankDemo {
public static void main(String[] args) {
Cus c=newCus();
Thread t1=newThread(c);
Thread t2=newThread(c);
t1.start();
t2.start();
}
}
6.同步的锁
6.1函数需要被对象调用，那么函数都有一个所属对象引用，就是this.,所以同步函数使用的锁是this
6.2.静态函数的锁是class对象
静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象，类名.class,该对象的类型是Class
6.3.静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象，类名.class
/*
* 需求:简��买票程序,多个窗口同时卖票
*/
public class Ticket implements Runnable {
private static int tick=100;
Object obj=newObject();
boolean flag=true;
public void run() {
if(flag){
while (true) {
synchronized (Ticket.class) {
if (tick >0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ "code:" + tick--);
}
}
}
}else{
while(true){
show();
}
}
}
public static synchronized void show() {
if (tick >0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:"
+ tick--);
}
}
}
class ThisLockDemo {
public static void main(String[] args) {
Ticket t=newTicket();
Thread t1=newThread(t);
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
t.flag=false;
Thread t2=newThread(t);
//Thread t3=newThread(t);
//Thread t4=newThread(t);
t1.start();
t2.start();
//t3.start();
//t4.start();
}
}
7.多线程，单例模式-懒汉式
懒汉式与饿汉式的区别：懒汉式能延迟实例的加载，如果多线程访问时，懒汉式会出现安全问题，可以使用同步来解决，用同步函数和同步代码都可以，但是比较低效，用双重判断的形式能解决低效的问题，加同步的时候使用的锁是该类锁属的字节码文件对象
/*
* 单例模式
*/
//饿汉式
public class Single {
private static final Single s=newSingle();
private Single(){}
public static Single getInstance(){
return s;
}
}
//懒汉式
class Single2{
private static Single2 s2=null;
private Single2(){}
public static Single2 getInstance(){
if(s2==null){
synchronized(Single2.class){
if(s2==null){
s2=newSingle2();
}
}
}
return s2;
}
}
class SingleDemo{
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World");
}
}
8.多线程-死锁
同步中嵌套同步会出现死锁
/*
* 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票
*/
public class DeadTest implements Runnable {
private boolean flag;
DeadTest(boolean flag) {
this.flag= flag;
}
public void run() {
if (flag) {
synchronized(MyLock.locka){
System.out.println("if locka");
synchronized(MyLock.lockb){
System.out.println("if lockb");
}
}
} else {
synchronized(MyLock.lockb){
System.out.println("else lockb");
synchronized(MyLock.locka){
System.out.println("else locka");
}
}
}
}
}
class MyLock{
static Object locka=newObject();
static Object lockb=newObject();
}
class DeadLockDemo {
public static void main(String[] args) {
Thread t1=newThread(new DeadTest(true));
Thread t2=newThread(new DeadTest(false));
t1.start();
t2.start();
}
}
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