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多线程

Posted on 2023-05-19 15:48  isrhino  阅读(9)  评论(0)  编辑  收藏  举报

进程和线程的基本术语

进程：一个程序执行时，系统会给它划分一些内存区域，这就是一个进程
线程：一个进程包含多个线程，java程序至少至少包含三个线程，main()主线程、gc()垃圾回收线程和异常处理线程
并行：
并发：一个CPU执行多个任务，用于商城中的秒杀
多线程可以提高程序的相应，对图形化应用程序有意义，也能提高CPU利用率
Java中使用Thread来控制线程，run()方法中是主体，被称为线程体，但一般使用start()启动线程，run()被包含在start()方法中

Thread的构造方法
  • Thread()：创建新的Thread对象
  • Thread(String threadname)：创建线程并指定线程实例名
  • Thread(Runnable target)：指定创建线程的目标对象，它实现了Runnable接口中的run方法
  • Thread(Runnable target, String name)：创建新的Thread对象
    可以继承Thread类重写它的run()方法调用父类的start()方法来创建进程
    如果手动调用run()方法，就不能启动多线程，只是普通方法，想要启动多线程只能使用start()方法
    一个线程对象只能调用一次start()方法
    除了重写Thread类的run()方法，也能通过实现Runnable接口中的run()方法，然后使用实现的run()方法来新建线程
    实现Runnable接口中的方法相较于继承，不会有继承那样的局限性
Thread的方法

  • void start(): 启动线程，并执行对象的run()方法

  • run(): 线程在被调度时执行的操作

  • String getName(): 返回线程的名称

  • void setName(String name):设置该线程名称

  • static Thread currentThread(): 返回当前线程。在Thread子类中就是this，通常用于主线程和Runnable实现类

  • static void yield()：线程让步，暂停当前正在执行的线程，把执行机会让给优先级相同或更高的线程，若队列中没有同优先级的线程，忽略此方法

  • join() ：当某个程序执行流中调用其他线程的 join() 方法时，调用线程将被阻塞，直到 join() 方法加入的 join 线程执行完为止，低优先级的线程也可以获得执行

  • static void sleep(long millis)：(指定时间:毫秒)，令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU控制,使其他线程有机会被执行,时间到后重排队。抛出InterruptedException异常

  • stop(): 强制线程生命期结束，不推荐使用

  • boolean isAlive()：返回boolean，判断线程是否还活着

线程的调度策略

包括时间片和抢占式
相同优先级的线程采用时间片策略，组成先进先出队列
高优先级的线程采用抢占式策略，会抢占CPU

线程的优先等级

线程的优先级等级
MAX_PRIORITY：10
MIN _PRIORITY：1
NORM_PRIORITY：5
涉及的方法
getPriority() ：返回线程优先值
setPriority(int newPriority) ：改变线程的优先级
说明
线程创建时继承父线程的优先级
低优先级只是获得调度的概率低，并非一定是在高优先级线程之后才被调用

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多线程会出现安全问题，因为一条线程还没有执行完，其他线程就会开始执行，即使设置线程的优先级也不能解决这个问题

  1. 同步代码块：
    synchronized (对象){
    // 需要被同步的代码；
    }
  2. synchronized还可以放在方法声明中，表示整个方法为同步方法。
    例如：
    public synchronized void show (String name){
    ….
    }

任意对象都可以作为同步锁。所有对象都自动含有单一的锁（监视器）。
同步方法的锁：静态方法（类名.class）、非静态方法（this）
同步代码块：自己指定，很多时候也是指定为this或类名.class

释放锁的操作

当前线程的同步方法、同步代码块执行结束。

  • 当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、
    该方法的继续执行。
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception，导
    致异常结束。
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法，当前线
    程暂停，并释放锁。

不会释放锁的操作

  • 线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用Thread.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行
  • 线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起，该线程不会释放锁（同步监视器）。
    应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程

Lock(锁)

java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。
ReentrantLock 类实现了 Lock ，它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显式加锁、释放锁。

class A{
	private final ReentrantLock lock = new ReenTrantLock();
	public void m(){
		lock.lock();
		try{
		//保证线程安全的代码;
		}finally{
			lock.unlock();
		}
	}
}
// 注意：如果同步代码有异常，要将unlock()写入finally语句块

synchronized 与 Lock 的对比

  1. Lock是显式锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁），synchronized是隐式锁，出了作用域自动释放
  2. Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁
  3. 使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）
    优先使用顺序：Lock > 同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源） > 同步方法（在方法体之外）