day11 线程
进程:是一个正在这行中的进程。
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。
线程:就是进程中的一个独立的控制单元。
线程在控制者进程的执行。
一个进程中至少有一个线程。
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负责java程序的执行。
而且这个线程运行代码存在于main方法中
该线程称之为主线程。
扩展:其实更细节说明jvm,jvm启动不至一个线程,还有负责垃圾回收机制的线程。
1,如何在自定义的代码中,定义一个线程。
通过API的查找,java已经提供了对线程这类事物的描述。就是Thread类。
创建线程的第一种方法:继承Therad类。
步骤:
1,定义类继承thread
2,复写thread类中的run方法
3,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、
发现运行结果每一次都不同、
因为多个线程都获取cpu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,以达到看上去是同时运行的效果。
我们可以形象吧多线程的运行行为在互相抢夺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,至于执行多长,cpu说了算。
自定义一个线程
class Demo extends Thread { public void run() { for(int i=0;i<60;i++) System.out.println("demo run---"+i); } } class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { Demo d = new Demo();//创建好一个线程; d.start();//启动线程,调用run方法、 for(int i=0;i<60;i++) System.out.println("run -- "+i); } }
需求:简单的买票程序。
多个窗口同时买票。
创建线程的第二种方式:实现Runable接口
步骤:
1,定义类实现Runnable接口
2,覆盖Runnable接口中的run方法
将线程要运行的代码存放在run方法中
3,通过Thread类建立线程对象
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。
所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。
5,调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法
实现方式和继承方式有什么区别呢?
实现方式好处:避免了实现单继承的局限性/
在定义线程是,建议使用实现方式
两中方式区别:
继承Thread:线程代码存放Thread子类run方法中
实现Runable,线程代码存在接口的子类的run方法。
出现安全隐患
class Ticket implements Runnable//extends Thread { private int tick = 100; public void run() { while(true) { if(tick>0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale : "+ tick--); } } } } class TicketDemo { public static void main(String[] args) { Ticket t = new Ticket(); //Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t); Thread t2 = new Thread(t); Thread t3 = new Thread(t); Thread t4 = new Thread(t); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } }
通过分析,发现,打印出0,-1,-2等错票。
多线程的运行出现安全问题。
问题的原因:
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。
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。
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。
}
class Ticket implements Runnable//extends Thread { private int tick = 100; Object obj = new Object(); public void run() { while(true) { synchronized(obj) { if(tick>0) { try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){} System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale : "+ tick--); } } } } } class TicketDemo { public static void main(String[] args) { Ticket t = new Ticket(); //Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t); Thread t2 = new Thread(t); Thread t3 = new Thread(t); Thread t4 = new Thread(t); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } }
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cpou的执行权,也进不去,因为没有获取锁。
同步的前提:
1,必须要有两个或者多个以上的线程。
2,必须是多个线程使用同一个锁。
必须保证同步中只能有一个线程在运行。
好处:解决了多线程的安全问题
弊端:多个线程需要判断锁,较为消耗资源
//需求:
银行有一个金库。
有两个储户分别存300元,每次存100,存3次:
目的;改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运行代码
2,明确共享数据
3,明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。
同步函数用的哪一个锁呢?
函数需要被函数调用。那么函数都有一个所属函数的引用。就是this、
所以同步函数使用的锁是this。
class Bank { private int sum; public synchronized void add(int n) { sum += n; System.out.println("sum="+sum); } } class Cus implements Runnable//extends Thread { private Bank b = new Bank(); public void run() { for(int x=0;x<3;x++) b.add(100); } } class TicketDemo { public static void main(String[] args) { Cus t = new (Cus); //Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t); Thread t2 = new Thread(t); //Thread t3 = new Thread(t); //Thread t4 = new Thread(t); t1.start(); t2.start(); } }
如果同步函数被静态修饰后,使用的锁是什么呢?
通过验证,发现不在是this,因为静态方法中也不可以定义this。
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、
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
锁的应用(多线程)
单例设计模式。 饿汉式 class Single { private static final Single s = new Single(); private Single(){}; public static Single getInstance() { return s; } } 懒汉式 class Single { private static Single s = null; private Single(){} public static Single getInstance() { if(s==null) { synchronized(Single.class) //提高效率(在函数体上加synchronized) { if(s==null) s = new Single(); } } return s; } }
死锁 程序
class Test implements Runnable { private boolean flag; Test(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("elce locka"); } } } } } class MyLock { static Object locka = new Object(); static Object lockb = new Object(); } class DeadLockTest { public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(new Test(true)); Thread t2 = new Thread(new Test(false)); t1.start(); t2.start(); } }