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Java的多线程

时间:2020-02-20 09:19:54      阅读:59      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:参数传递   extends   key   ide   内存区域   因此   imp   不同   局限性   

多线程

1、程序、进程、线程的理解

1.程序(program)

概念:是为了完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码块。

2.线程(process)

概念:程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。

说明:进程作为资源分配的单位,系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域。

3.线程(thread)

概念:进程可进一步细化为线程,是一个程序内部的一条执行路径。

说明:线程作为调度和执行的单位,每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc),线程切换的开销小。

共享同一个进程中的结构:方法区、堆。

 

2、并行和并发

1.单核CPU与多核CPU的理解

1)单核CPU,其实是一种假的多线程,因为在一个时间单元内,也只能执行一个线程的任务。例如:虽然有多车道,但是收费站只有一个工作人员在收费,只有受了费才能通过,那么CPU就好比收费人员。如果某个人不想交钱,那么收费人员可以把他“挂起”(晾着他,等他想通了,准备好了钱,再去收费。)但是因为CPU时间单元特别短,因此感觉不出来。

2)如果是多核的话,才能更好的发挥线程的效率。(现在的服务器都是多核的)

3)一个Java应用程序java.exe,其实至少3个线程,main()主线程,gc()垃圾回收线程,异常处理线程。当然如果发生异常,会影响主线程。

2.并行与并发的理解

1)并行:多个CPU同时执行多个任务。比如:多个人同时做不同的事。

2)并发:一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如:秒杀、多个人同做一件事。

 

3、创建多线程的两种方式

  • 方式一:继承Thread类的方式:

1)创建一个继承于Thread类的子类。

2)重写Thread类的run()-->将此线程执行的操作声明在run()中。

3)创建Thread类的子类对象

4)通过此对象调用start():1.启动当前线程;2.调用当前线程的run()。

说明两个问题:

问题一:我们启动的线程,必须调用start(),不能调用run()方法启动线程。

问题二:如果再启动一个线程,必须重新创建一个Thread子类的对象,调用此对象的start()。

 

  • 方式二:实现Runnab()接口的方式:

1)创建一个是实现了Runnable()接口的类。

2)实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()

3)创建类的实现对象。

4)将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象。

5)通过Thread类的对象调用start()

 

两种方式的对比:

1.开发中,优先选择:实现Runnable接口的方式。

2.原因:1)实现的方式没类的单继承性的局限性。

2)实现的方式更适合来处理多个线程共享数据的情况。

联系:

public class Thread implements Runnable

相同点:两种方式都需要重写run() ,将线程要执行的逻辑声明在run()中。目前两种方式,要想启动线程,都是调用的Thread类中的start()。

 

4、Thread类中的常用方法:

1.start():启动当前线程;调用当前线程的run()。

2.run():通常需要重写Thread类中的此方法,将创建的线程要执行的操作声明在此方法中。

3.currentThread():静态方法,返回执行当前代码的线程。

4.getName():获取当前线程的名字。

5.setName():设置当前线程的名字。

6.yield():释放当前cpu的执行权。

7.join():在线程a中调用线程b的join(),此时线程a就进入阻塞状态,直到线程b完全执行完以后,线程a才结束阻塞状态。

8.stop():已过时。当执行此方法时,强制结束当前线程。

9.sleep(long millitime) :让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒时间内,当前线程是阻塞状态。

10.isAlive():判断当前线程是否存活。

 

线程的优先级:

  1. MAX_PRIORITY:10

    MIN_PRIORITY:1

    NORM_PRIORITY:5 -->默认优先级

  2. 如何获取和设置当前线程的优先级:

    getPriority():获取线程的优先级

    setPriority(int p):设置线程的优先级

说明:高优先级的线程要抢占低优先级的cpu的执行权。但是只是从概率上讲,高优先级的线程高概率的情况下被执行,并不意味着只当高优先级的线程执行完以后,低优先级的线程才执行。

线程通信:wait() / notify() / notifyAll():此三种方法定义在Object类中的。

 

补充:线程的分类

一种是守护线程,一种是用户线程。

 

5、Thread的生命周期

JDK中的Thread.State类中定义了线程的几种状态

新建

就绪

运行

阻塞

死亡

 

6、线程的同步机制

在Java中,我们通过同步机制,来解决线程的安全问题。

补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器。

在继承Thread类创建多线程的方式中,慎用this充当同步监视器,考虑使用当前类充当同步监视器。

 

  • 方法一:同步代码块

synchronized(同步监视器){
   //需要被同步的代码
   
}

说明:1.操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码。

2.共享数据:多个线程共同操作的变量。

3.同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象,都是可以充当锁。要求:多个线程必须要共用同一把锁。

 

  • 方法二:同步方法

  1. 同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要我们显式的声明。

  2. 非静态的同步方法,同步监视器是:this

    静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身

 

  • 方式三:Lock锁 --- JDK5.0新增

synchronized 与 lock 的异同:

相同:二者都可以解决线程安全问题

不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器

Lock需要手动的启动同步( Lock() ),同时结束同步也需要手动的实现( unlock() )。

 

7、线程通信

例子:使用两个线程打印1-100,线程1,线程2,交替打印

涉及到三个方法:

wait():一旦执行此方法,当前线程就进入阻塞状态,并释放同步监视器。

notify():一旦执行此方法,就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait,就唤醒优先级高的。

notifyAll():一旦执行此方法,就会唤醒所有被wait的线程。

 

说明:

1.wait(),notify(),notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。

2.wait(),notify(),notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法块中的同步监视器。

3.wait(),notify(),notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中的。

 

sleep()和wait()的异同?

1.相同点:一旦执行方法,都可以使得当前的线程进入阻塞状态。

2.不同点:1) 两个方法声明的位置不同:Thread类中声明sleep(),Object()类中声明wait()。

2)调用的要求不同:sleep()可以在任何需要的场景下调用,wait()必须使用在同步代码或同步方中。

3)关于是否释放同步同步监听器:如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中 ,sleep()不会释放 锁,wait()会释放锁。

 

生产者消费者问题:

class Clerk{
   private int productCount = 0;
?
   public synchronized void produceProduct() {
       if(productCount<20){
           productCount++;
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始生产第"+productCount+"个产品");
?
           notify();
      }else {
           try {
               wait();
          } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
          }
      }
  }
?
   public synchronized void consumeProduct() {
       if(productCount>0){
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始消费第"+productCount+"个产品");
           productCount--;
?
           notify();
      }else {
           try {
               wait();
          } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
          }
      }
  }
}
?
//生产者
class Producer extends Thread{
   private Clerk clerk;
?
   public Producer(Clerk clerk) {
       this.clerk = clerk;
  }
?
   @Override
   public void run() {
       System.out.println(getName()+"开始消费产品……");
?
       while(true){
           try {
               Thread.sleep(2000);
          } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
          }
?
           clerk.produceProduct();
      }
  }
}
?
//消费者
class Consumer extends Thread{
   private Clerk clerk;
?
   public Consumer(Clerk clerk) {
       this.clerk = clerk;
  }
?
   @Override
   public void run() {
       System.out.println(getName()+"开始生产产品……");
?
       while(true){
           try {
               Thread.sleep(1000);
          } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
          }
?
           clerk.consumeProduct();
      }
  }
}
?
?
?
public class ProductTest {
   public static void main(String[] args) {
       Clerk clerk = new Clerk();
?
       Producer p1 = new Producer(clerk);
       p1.setName("生产者1");
       Consumer c1 = new Consumer(clerk);
       c1.setName("消费者1");
?
       p1.start();
       c1.start();
  }
}

 

 

8、JDK5.0新增线程创建方式

  1. Callable

  2. 线程池

线程池比较有用,以后再来补充。

Java的多线程

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原文地址:https://www.cnblogs.com/xiaoran991/p/12334171.html

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