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多线程Thread

时间:2016-06-13 21:54:01      阅读:330      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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线程与进程的概述:

要想了解多线程,必须先了解线程,要想了解线程,必须了解进程,因为线程是依赖于进程而存在

什么是进程?
    通过任务管理器我们就看到了进程的存在
    而通过观察,我们发现只有运行的程序才会出现进程。
    进程:就是正在运行的程序
    进程是系统进行资源分配和调用的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源
    
多进程有什么意义呢?
    单进程的计算机只能进做一件事情,而我们现在的计算机都可以做多件事情
    举例:一遍玩游戏(游戏进程),一边听音乐)(音乐进程)
    也就是说现在的计算机都是支持多线程的,就可以在一个时间段内执行多个任务,并且呢,可以提高CPU的使用率
    
    问题:
        一边玩游戏,一边听音乐是同时进行的呢?
        不是 。因为单CPU在某一时间点上只能做一件事情
        而我们在玩游戏,或者听音乐的时候,CPU在作者程序间的高效谢欢让我们觉得是同时进行的
        
什么是线程呢?
    在同一个进程内又可以执行多个任务,而这每一个任务我们就可以看成是一个线程
    线程:是程序的执行单元,执行路径。是程序使用CPU的最基本单位
    单线程:如果程序只有一条执行路径
    多线程:如果程序有多条执行路径
    
多线程有什么意义呢?
    多线程的存在,不是提高程序的执行速度,其实是为了提高程序的使用率
    程序的执行其实都是在抢CPU的资源,CPU的执行权
    多个进程是在抢这个资源,而其中的某一个进程如果执行的路径比较多,就会有更高的几率抢到CPU的执行权
    我们是不敢保证呢一个线程能够在哪个时刻抢到CPU执行权,所以线程的执行有随机性

/*
 * 进程:
 *         正在运行的程序,是系统进行资源分配合调用的独立单位
 *         每一个进程都有自己的内存空间和系统资源
 * 线程:
 *         是进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径
 *         一个进程中如果只有一条执行路径,则被称为单线程程序
 *         一个进程如果有多条执行路径,则被称为多线程程序
 * 举例:
 *         扫雷,迅雷下载
 *
 * 大家注意两个词汇的区别:并发和并行
 *         前者是逻辑上同事发生,指的是在某一个时间内同事运行多个程序
 *         后者是物理上同事发生,指的是在某一个时间点同事运行多个程序
 *
 * java程序的运行原理:
 *         由java命令启动JVM,JVM启动就相当于启动了一个进程
 *         接着该进程创建了一个主线程去调main方法
 *
 * 思考题:
 *         jvm虚拟机的启动是单线程的还是多线程的?
 *             多线程的
 *             原因是垃圾回收线程也要先启动,否则很容易出现内存溢出
 *             现在垃圾回收线程加上前面的主线程,最低启动了两个线程,所以JVM虚拟机是多线程的

第一个多线程:

技术分享
package com.gz_02;
/*
 * 需求:我们要实现多线程的程序
 * 如何实现呢?
 *         由于线程是依赖进程而存在的,所以我们应该先创建一个进程出来
 *         而进程是由系统创建的,所以我们应该去调用系统功能创建一个系统
 *         java是不能直接调用系统功能的,所以我们没有办法直接实现多线程程序
 *         但是呢?Java可以去调用C/C++写好的程序来实现多线程程序
 *         由C/C++去调用系统功能创建进程,然后由Java去调用这样的东西
 *         然后提供一些类供我么使用,我们就可以实现多线程程序了
 * 那么Java提供的类是什么呢?
 *         Thread
 *         通过查看API,我们发现有两种方式实现多线程程序
 * 
 * 方式1:将类声明为Threa的子类
 * 步骤:
 *         A:自定义MyThread继承Thread类
 *         B:MyThread类重写run()方法
 *             为什么是run()方法呢?
 *         C:创建对象
 *         D:启动线程
 */
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程对象
//        MyThread my=new MyThread();
        //启动线程
//        my.run();
//        my.run();
        //调用run()为什么是单线程的呢?
        //因为run()方法直接调用就相当于普通的方法调用,所以你看到的是单线程的效果
        //要想看到多线程的效果,就必须使用另一个方法:start()
        //面试题:
        //run()和start()的区别
        //run():仅仅是封装被线程执行的代码,直接调用时普通方法
        //start():首先启动了线程,然后再由jvm开启线程,走线程的run()
//        my.start();
        //java.lang.IllegalThreadStateException非法的线程状态异常
        //为什么呢?因为这个相当于是my线程被调用了两次,而不是两个线程启动
//        my.start();
        
        //创建两个线程对象
        MyThread my1=new MyThread();
        MyThread my2=new MyThread();
        
        my1.start();
        my2.start();
    }
}

package com.gz_02;
/*
 * 该类要重写run()方法,为什么呢?
 * 不是类里的所有代码都需要被线程执行,而这个时候,为了区分哪些代码能够被线程执行,java提供了Thread的run()来包含那些被线程执行的代码
 */
public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        //自己写代码
//        System.out.println("好好学习,天天向上");
        //一般来说,被线程执行的方法肯定是比较耗时的,所以我们先使用循环
        for(int i=0;i<300;i++){
            System.out.println(i);
        }
    }
}
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设置获取线程名称:

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package com.gz_03;
/*
 * 如何获取线程对象名称?
 *    public final String getName()
 *    如何设置线程对象名称?
 *    public final void setName(String str)
 *
 *我想要获取main方法的线程对象的名称,怎么办呢?
 *    public static Thread currentThread() 返回正在执行的线程对象
 */
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        MyThread my1=new MyThread();
//        MyThread my2=new MyThread();
//        
//        my1.setName("A");
//        my2.setName("B");
        //使用构造给名字
//        MyThread my1=new MyThread("A");
//        MyThread my2=new MyThread("B");
//        my1.start();
//        my2.start();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

package com.gz_03;

public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<300;i++){
            System.out.println(getName()+"---------"+i);
        }
    }
    
    public  MyThread(){
        
    }
    
    public  MyThread(String name){
        super(name);
    }
}
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线程调度:

假如我们的计算机只有一个CPU,那么CPU在某一个时刻只能执行一条指令,线程只有得到CPU的时间片,也就是使用权
才可以执行指令。那么java是如何对线程进行调用的呢?

线程有两种调度模型:
    分时调度模型:
        所有线程轮流使用CPU使用权,平均分配每个线程占用CPU的时间片
    抢占式调动模式:
        有限让优先级高的线程使用CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个,优先级高的线程获取的CPU时间片相对多一点

        java使用的是抢占式调度模型

 

线程的优先级:

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package com.gz_04;

public class ThreadPriority extends Thread{
    public void run(){
        for(int i=0;i<300;i++){
            System.out.println(getName()+"\t"+i);
        }
    }
    
}
package com.gz_04;
/*
 *  int getPriority()   返回线程的优先级。
 *  void setPriority(int newPriority) 更改线程的优先级
 *  
 * 注意:
 *   优先级在线程的MAX_PRIORITY和MIN_PRIORITY之间。默认的是NORM_PRIORITY
 *   优先级的范围是:1~10,默认5
 *   线程优先级仅仅表示获取CPU时间片的几率,往往在多次运行更容易看到效果,因为线程调度存在随机性
 *  
 */
public class ThreadPriorityDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPriority tp1=new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp2=new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp3=new ThreadPriority();
        
        tp1.setName("东方不败");
        tp1.setPriority(10);
        tp2.setName("岳不群");
        tp2.setPriority(1);
        tp3.setName("林平之");
//        tp1.setPriority(100);
        System.out.println(tp1.getPriority());
        System.out.println(tp2.getPriority());
        System.out.println(tp3.getPriority());
        System.out.println(Thread.MAX_PRIORITY);//10
        System.out.println(Thread.MIN_PRIORITY);//5
        System.out.println(Thread.NORM_PRIORITY);//1
        
        tp1.start();
        tp2.start();
        tp3.start();
    }
}
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线程的休眠:

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package com.gz_04;

import java.util.Date;

public class ThreadSleep extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(getName()+":"+i+"\t日期:"+(new Date()));
            //睡觉
            //困了,休息1秒钟
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
package com.gz_04;
/*
 * static void sleep(long millis) 
 * 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行),此操作受到系统计时器和调度程序精度和准确性的影响。
 */
 
public class ThreadSleepDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadSleep ts1=new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts2=new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts3=new ThreadSleep();
        
        ts1.setName("A");
        ts2.setName("B");
        ts3.setName("C");
        ts1.start();
        ts2.start();
        ts3.start();
    }
}
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停止、中断线程:

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package com.gz_04;

import java.util.Date;

public class ThreadStop extends Thread{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("开始执行:"+new Date());
        
        //我要休息10秒钟,亲,不要打扰我
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("线程被终止了");
        }
        System.out.println("结束执行:"+new Date());
        
    }
}
package com.gz_04;
/*
 * public final void stop() :让线程停止,过时了,但是还可以使用
 * public void interrupt():中断线程.把线程的状态终止,并抛出一个InterruptedException
 */
public class ThreadStopDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadStop ts=new ThreadStop();
        ts.start();
        
        //你超过3秒不醒过来,我就停止你
        try {
            Thread.sleep(3000);
//            ts.stop();
            ts.interrupt();
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
        }
        
    }
}
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守护线程:

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package com.gz_04;

public class ThreadDaemon extends Thread{
    public void run(){
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(getName()+"\t"+i);
        }
    }
}
package com.gz_04;
/*
 * public final void setDaemon(boolean on):将该线程标记为守护线程
 * 当正在运行的线程都是守护线程的时候,java虚拟机退出。该方法在启动线程前调用
 */
public class ThreadDaemonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDaemon td1=new ThreadDaemon();
        ThreadDaemon td2=new ThreadDaemon();
        
        td1.setName("关羽");
        td2.setName("张飞");
        Thread.currentThread().setName("刘备");
        
        td1.setDaemon(true);
        td2.setDaemon(true);
        
        td1.start();
        td2.start();
        
        for(int x=0;x<100;x++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+x);
        }
        
    }
}
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等待线程终止或者等待一段时间或线程终止,才往下执行:

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package com.gz_04;
/*
 *  void join() 等待该线程终止。 
 *  void join(long millis)  等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。 
         
          
 */
public class TetsThreadJoin {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadJoin tj1=new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj2=new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj3=new ThreadJoin();
        
        tj1.setName("李渊");
        tj2.setName("李元霸");
        tj3.setName("李世民");
        
        tj1.start();
        try {
            tj1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        tj2.start();
        tj3.start();
    }
}
package com.gz_04;

public class ThreadJoin extends Thread{
    public void run(){
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(getName()+"\t"+i);
        }
    }
}
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礼让线程:

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package com.gz_04;
/*
 * public static void yield():暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程
 * 让多个线程的执行更和谐,但不能保证一人一次
 */
public class ThreadYieldDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadYield ty1=new ThreadYield();
        ThreadYield ty2=new ThreadYield();
        ty1.setName("A");
        ty2.setName("B");
        ty1.start();
        ty2.start();
    }
}
package com.gz_04;

public class ThreadYield extends Thread{
     @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(getName()+":"+i);
            Thread.yield();
        }
    } 
}
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第二种多线程的方式:实现接口

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package com.gz_05;

public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<100;i++){
            System.out.println(getName()+":"+i);
        }
    }
}
/*
实现多线程的两种方式:
继承Thread类
    自定义对象继承Thread类
    重写run()
    创建自定义的的对象
    启动线程对象
    
    为什么要重写run()
        run()里封装的是被线程执行的代码
    启动线程对象使用的是哪个方法
        start()
    run()和start()的区别
        run()直接调用相当于普通方法
        start()相当于先启动线程,然后JVM调用run()
        
方式2:实现Runnable接口
A:自定义类MyRunnable实现Runnable接口
B:在MyRunnable里面重写run方法
C:创建MyRunnable对象
D:创建Thread对象,将MyRunnable对象做为构造方法参数传递
E:启动线程对象

问题:
    有了方式1,为什么还要方式2?
    A:可以避免由于java单继承带来的局限性
    B:适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况,把线程同程序的代码、数据有效分离,较好的体现了面向对象的设计思想

*/
package com.gz_05;

public class MyRunnable implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int x=0;x<100;x++){
            //由于实现接口的方式,就不能直接使用Thread类的方法,但是可以间接使用
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+x);
        }
    }

}
package com.gz_05;
/*
 * 方式2:实现Runnable接口
 * 步骤:
 *         A:自定义类MyRunnable实现Runnable接口
 *         B:重写run()方法
 *         C:创建MyRunnable类的对象
 *         D:创建Thread类的对象,将C步骤的对象做为参数传递
 */
public class MyRunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable my=new MyRunnable();
//        Thread t1=new Thread(my);
//        Thread t2=new Thread(my);
//        t1.setName("A");
//        t2.setName("B");
        Thread t1=new Thread(my,"A");
        Thread t2=new Thread(my,"B");
        t1.start();
        t2.start();
        
    }
}
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卖票问题:

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package com.test;
/*
 * 需求:
 *     某电影院正在上映贺岁大片,共有100张票,而它有3个售票窗口,请设计一个程序模拟该电影院售票
 *     两种方式实现:继承Thread类、实现Runnable接口
 */
public class Test01 {
    
    public static void main(String[] args) {
//        MyTicketThread mtt1=new MyTicketThread();
//        MyTicketThread mtt2=new MyTicketThread();
//        MyTicketThread mtt3=new MyTicketThread();
//        mtt1.setName("窗口1");
//        mtt2.setName("窗口2");
//        mtt3.setName("窗口3");
        MyTicket1Thread mt=new MyTicket1Thread();
        Thread mtt1=new Thread(mt,"窗口1");
        Thread mtt2=new Thread(mt,"窗口2");
        Thread mtt3=new Thread(mt,"窗口3");
        mtt1.start();
        mtt2.start();
        mtt3.start();
    }
}

class MyTicketThread extends Thread{
    private static int ticketCount=100;
    @Override
    public void run() {
        for(;ticketCount>0;ticketCount--){
            
            System.out.println(getName()+"卖票编号"+ticketCount);
        }
    }
}
class MyTicket1Thread implements Runnable{
    private int ticketCount=100;
//    public void run() {
//        for(;ticketCount>0;ticketCount--){
//            
//            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票编号"+ticketCount);
//        }
//        
//    }
    @Override
    public void run() {
        /*
         * 通过加入延迟后发现了两个问题:
         * A:相同票卖了多次
         * B: 卖负票
         */
        while(true){
            if(ticketCount>0){
                //为了模拟真实场景,我们稍作休息
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在卖"+(ticketCount--)+"张票");
            }
        }
    }
    
}
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卖票问题引发了同步问题:同步代码块与同步方法

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package com.gz_06;
/*
 * 同步的特点:
 *         前提:
 *             多个线程
 *         解决问题的时候需要注意:
 *            多个线程使用的是同一个所对象
 *同步的好处
 *        同步的出现出现了解决多线程的安全问题
 *同步的弊端
 *        当线程相当多的时候,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
 *有同步代码块,也可以有同步方法
 *
 *同步方法就是指该方法的所有代码都是同步的
 *
 *格式:
 *        public synchronized void methodname(){
 *
 *        }
 *基本同步方法的锁是什么呢?
 *    判断方法:
 *        在调用同步方法之前也写一个同步代码块,然后两个同步的地方应该是选择关系,如果代码块的对象与同步方法的对象是一样的,那么数据就会实现同步。否则。。。
 *测试知道:它的同步锁对象是this,也就是它本身的对象
 *
 *static 同步方法的锁是什么呢?
 *测试知道:它的同步的锁是加载的Class对象,因为static是属于Class对象的
 **/
public class SellTicket implements Runnable{
    private static int tickets=100;
//    private Object obj=new Object();
    @Override
    public void run() {
//        while(true){
//            synchronized (obj) {
//                if(tickets>0){
//                    try {
//                        Thread.sleep(100);
//                    } catch (InterruptedException e) {
//                        e.printStackTrace();
//                    }
//                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickets--)+"张票");
//                }else{
//                    break;
//                }
//            }
//        }
        while(true){
            int c=tickets%2;
            if(tickets==0){
//                    method1();
                method2();
            }else{
                    synchronized(SellTicket.class){
                        if(tickets>0){//刚才我将if判断放在同步锁外部,就出现了问题。以后判断还是要注意啊
                        try {
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickets--)+"张票");
                }
                }
            }
        }    
        
        
    }
    
    public synchronized void method1(){
            if(tickets>0){
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickets--)+"张票");
            }
        }
    
    public static synchronized void method2(){
        if(tickets>0){
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"+(tickets--)+"张票");
        }
    }

}
package com.gz_06;

/*
 * 前面卖票问题我们知道是线程安全问题,如何解决呢?
 * 
 * 要想解决问题,就要知道哪些问题会导致出问题:(而且这些原因也是我们判断一个程序是否会有线程安全问题的标准)
 * A:是否是多线程环境
 * B:是否有共享数据
 * C:是否有多条语句操作共享数据
 * 
 * 我们来回想一下我们的程序
 *     A:是否多线程程序: 是
 *     B:是否有共享数据:是
 *     C:是否有多条语句操作共享数据:是
 * 
 * 由此可见,我们的程序出现问题是正常的,因为它满足出现问题的条件
 * 接下来才是我们想想如何解决问题呢?
 * 思想:
 *         把多条语句操作共享数据的代码给封装起来,一个线程访问的时候不允许其他线程访问
 * 怎么将语句封装起来呢?java提供了同步机制 
 * 
 * 同步代码块:
 *         synchronized(对象){
 *             需要同步的代码块
 *         }
 *         A:对象是什么呢?
 *             我们可以随便创建一个对象试试
 *         B:需要同步的代码是什么呢?
 *             把多条语句操作共享数据的代码包起来
 * 
 *         注意:
 * ·    ·    同步可以解决安全问题的根本就在哪个对象上。该对象相当于锁的功能
 *             要求多个线程使用同一把锁
 */
public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SellTicket st=new SellTicket();
        Thread t1=new Thread(st,"窗口1");
        Thread t2=new Thread(st,"窗口2");
        Thread t3=new Thread(st,"窗口3");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
    
}
View Code

 

多线程Thread

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原文地址:http://www.cnblogs.com/aigeileshei/p/5581932.html

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