多线程
程序可以理解为静态的代码 进程可以理解为执行中的程序。 线程可以理解为进程的进一步细分,程序的一条执行路径
1)定义子类,实现Runnable接口。 2)子类中重写Runnable接口中的run方法。 3)通过Thread类含参构造器创建线程对象。 4)将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造方法中。 5)调用Thread类的start方法:开启线程,调用Runnable子类接口的run方法。
方式二:实现Runnable接口
/** * Created by 陶世磊 on 2017/8/20. * * @Description: */ class SubThread implements Runnable{ public void run(){//子线程执行的代码 for(int i = 1;i <= 100;i++){ if(i % 2 == 0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i); } } } } public class TestThread{ public static void main(String[] args){ SubThread s = new SubThread(); Thread t1 = new Thread(s); Thread t2 = new Thread(s); t1.setName("线程1"); t2.setName("线程2"); t1.start(); t2.start(); } }两种方式的对比:联系:class Thread implements Runnable 比较哪个好?实现的方式较好。 ①解决了单继承的局限性。②如果多个线程有共享数据的话,建议使用实现方式,同时,共享数据所在的类可以作为Runnable接口的实现类。
start() run() currentThread() getName() setName(String name) yield() join() sleep() isAlive() getPriority() setPriority(int i); wait() notify() notifyAll()
new runnable running block dead 可以通过getState()方法来获取线程当前的状态
clipboard.png clipboa1rd.png在程序中用构造方法(new操作符)创建一个新线程时,如new Thread(r),该线程就是创建状态,此时它已经有了相应的内存空间和其它资源,但是还没有开始执行。
新建线程对象后,调用该线程的 start()方法就可以启动线程。当线程启动时,线程进入就绪状态(runnable)。由于还没有分配CPU,线程将进入线程队列排队,等待 CPU 服务,这表明它已经具备了运行条件。当系统挑选一个等待执行的Thread对象后,它就会从等待执行状态进入执行状态。系统挑选的动作称之为“CPU调度"。一旦获得CPU线程就进入运行状态并自动调用自己的run方法。
当就绪状态的线程被调用并获得处理器资源时,线程就进入了运行状态。此时,自动调用该线程对象的 run()方法。 run()方法定义了该线程的操作和功能。运行状态中的线程执行自己的run方法中代码。直到调用其他方法或者发生阻塞而终止。
一个正在执行的线程在某些特殊情况下,如被人为挂起或需要执行耗时的输入输出操作时,将让出 CPU 并暂时中止自己的执行,进入堵塞状态。在可执行状态下,如果调用 sleep()、 suspend()、 wait()等方法,线程都将进入堵塞状态。堵塞时,线程不能进入排队队列,只有当引起堵塞的原因被消除后,线程转入就绪状态。重新到就绪队列中排队等待,这时被CPU调度选中后会从原来停止的位置开始继续执行。 记住:阻塞被消除后是回到就绪状态,不是运行状态。
线程调用 stop()方法、destory()方法或 run()方法执行结束后,线程即处于死亡状态。处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。不推荐使用stop()方法【会产生异常】 destory()方法【destory是强制终止,不会释放锁】
前提:如果我们创建的多个线程,存在着共享数据,那么就有可能出现线程的安全问题:当其中一个线程操作共享数据时,还未操作完成另外的线程就参与进来,导致对共享数据的操作出现问题。 解决方式:要求一个线程操作共享数据时,只有当其完成操作完成共享数据,其它线程才有机会执行共享数据。
注: 1.同步监视器:俗称锁,任何一个类的对象都可以才充当锁。要想保证线程的安全,必须要求所有的线程共用同一把锁! 2.使用实现Runnable接口的方式创建多线程的话,同步代码块中的锁,可以考虑是this。如果使用继承Thread类的方式,慎用this! 3.共享数据:多个线程需要共同操作的变量,需要明确哪部分是操作共享数据的代码。
比如:public synchronized void show(){ //操作共享数据的代码}
注:1.对于非静态的方法而言,使用同步的话,默认锁为:this。如果使用在继承的方式实现多线程的话,慎用! 2.对于静态的方法,如果使用同步,默认的锁为:当前类本身。以单例的懒汉式为例。 Class clazz = Singleton.class 总结:释放锁:wait(); 不释放锁: sleep() yield() suspend() (过时,可能导致死锁) 死锁:不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁 死锁是我们在使用同步时,需要避免的问题!
如下的三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中! wait():当在同步中,执行到此方法,则此线程“等待”,直至其他线程执行notify()的方法,将其唤醒,唤醒后继续其wait()后的代码 notify()/notifyAll():在同步中,执行到此方法,则唤醒其他的某一个或所有的被wait的线程。
例题: 1.两个线程交替打印1-100自然数 2.生产者、消费者的例子
代码实现如下: 生产者消费者的例子:
package com.cuteximi; /* * 生产者/消费者问题 * 生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk),而消费者(Customer)从店员处取走产品, * 店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20),如果生产者试图生产更多的产品,店员会叫生产者停一下, * 如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产;如果店中没有产品了,店员会告诉消费者等一下, * 如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。 分析: 1.是否涉及到多线程的问题?是!生产者、消费者 2.是否涉及到共享数据?有!考虑线程的安全 3.此共享数据是谁?即为产品的数量 4.是否涉及到线程的通信呢?存在这生产者与消费者的通信 */ class Clerk{ int product; public synchronized void addProduct(){//生产产品 if(product >= 20){ try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }else{ product++; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":生产了第" + product + "个产品"); notifyAll(); } } public synchronized void consumeProduct(){//消费产品 if(product <= 0){ try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }else{ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":消费了第" + product + "个产品"); product--; notifyAll(); } } } class Producer implements Runnable{//生产者 Clerk clerk; public Producer(Clerk clerk){ this.clerk = clerk; } public void run(){ System.out.println("生产者开始生产产品"); while(true){ try { Thread.currentThread().sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } clerk.addProduct(); } } } class Consumer implements Runnable{//消费者 Clerk clerk; public Consumer(Clerk clerk){ this.clerk = clerk; } public void run(){ System.out.println("消费者消费产品"); while(true){ try { Thread.currentThread().sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } clerk.consumeProduct(); } } } public class TestThread { public static void main(String[] args) { Clerk clerk = new Clerk(); Producer p1 = new Producer(clerk); Consumer c1 = new Consumer(clerk); Thread t1 = new Thread(p1);//一个生产者的线程 Thread t3 = new Thread(p1); Thread t2 = new Thread(c1);//一个消费者的线程 t1.setName("生产者1"); t2.setName("消费者1"); t3.setName("生产者2"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } }交替打印的例子:
package com.cuteximi; //线程通信。如下的三个关键字使用的话,都得在同步代码块或同步方法中。 //wait():一旦一个线程执行到wait(),就释放当前的锁。 //notify()/notifyAll():唤醒wait的一个或所有的线程 //使用两个线程打印 1-100. 线程1, 线程2 交替打印 class PrintNum implements Runnable { int num = 1; Object obj = new Object(); //锁 public void run() { while (true) { synchronized (obj) { obj.notify(); if (num <= 100) { try {//延迟 Thread.currentThread().sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + num); num++; } else { break; } try { obj.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } } public class TestThread { public static void main(String[] args) { PrintNum p = new PrintNum(); Thread t1 = new Thread(p); Thread t2 = new Thread(p); t1.setName("甲"); t2.setName("乙"); t1.start(); t2.start(); } }如果线程直接调用run()方法,这会被当成一个普通的函数来使用,这时,只有一个主线程, 然而start()可以异步的调用run()方法,来实现多线程。