多线程
多线程的好处：多个线程之间互不影响（在不同的栈空间）
java.lang.Thread类常用方法
构造方法： public Thread() :分配一个新的线程对象 public Thread(String name) :分配一个指定名字的新的线程对象 public Thread(Runnable target) :分配一个带有指定目标新的线程对象 public Thread(Runnable target,String name) :分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字 常用方法： public String getName() :获取当前线程名称 public void start() :导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法 public void run() :此线程要执行的任务在此处定义代码 public static void sleep(long millis) :使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停（暂时停止执行） public static Thread currentThread() :返回对当前正在执行的线程对象的引用
获取当前正在执行的线程名称：Thread.currentThread().getName();
设置线程的名称:(了解) 1.使用Thread类中的方法setName(名字) void setName(String name) 改变线程名称，使之与参数 name 相同。 2.创建一个带参数的构造方法,参数传递线程的名称;调用父类的带参构造方法,把线程名称传递给父类,让父类(Thread)给子线程起一个名字 Thread(String name) 分配新的 Thread 对象。
创建线程的方式总共有两种，一种是继承Thread类方式，一种是实现Runnable接口方式
创建多线程程序方式一：继承Thread类
1. 定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。
2. 创建Thread子类的实例，即创建了线程对象
3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程
例如：
①创建Thread类的子类 public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 20; i++) { System.out.println("run --> "+i); } } } ②创建Thread子类实例③调用start()方法启动线程 public class Demo { public static void main(String[] args) { MyThread mt=new MyThread(); mt.start(); //主线程 for (int i = 0; i < 20; i++) { System.out.println("main --> "+i); } } } 执行结果： main --> 0 run --> 0 main --> 1 run --> 1 main --> 2 run --> 2 main --> 3 run --> 3 main --> 4 run --> 4 main --> 5 main --> 6 main --> 7 main --> 8 main --> 9 main --> 10 main --> 11 main --> 12 main --> 13 main --> 14 main --> 15 main --> 16 main --> 17 main --> 18 main --> 19 run --> 5 run --> 6 run --> 7 run --> 8 run --> 9 run --> 10 run --> 11 run --> 12 run --> 13 run --> 14 run --> 15 run --> 16 run --> 17 run --> 18 run --> 19
创建多线程程序方式二:实现java.lang.Runnable接口
1.创建一个Runnable接口的实现类
2.在实现类中重写Runnable接口的run方法,设置线程任务
3.创建一个Runnable接口的实现类对象
4.创建Thread类对象,构造方法中传递Runnable接口的实现类对象
5.调用Thread类中的start方法,开启新的线程执行run方法
实现Runnable接口创建多线程程序的好处:
1.避免了单继承的局限性 一个类只能继承一个类(一个人只能有一个亲爹),类继承了Thread类就不能继承其他的类 实现了Runnable接口,还可以继承其他的类,实现其他的接口 2.增强了程序的扩展性,降低了程序的耦合性(解耦) 实现Runnable接口的方式,把设置线程任务和开启新线程进行了分离(解耦) 实现类中,重写了run方法:用来设置线程任务 创建Thread类对象,调用start方法:用来开启新线程
例如：
//①创建一个Runnable接口的实现类 public class RunnableImpl implements Runnable{ //②在实现类中重写Runnable接口的run方法,设置线程任务 @Override public void run() { for (int i = 0; i < 20; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i); } } } public class Demo02 { public static void main(String[] args) { //③创建一个Runnable接口的实现类对象 RunnableImpl run = new RunnableImpl(); //④创建Thread类对象,构造方法中传递Runnable接口的实现类对象 Thread t = new Thread(run); //⑤调用Thread类中的start方法,开启新的线程执行run方法 t.start(); for (int i = 0; i < 20; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i); } } }
Thread类和Runnable的区别
如果一个类继承Thread，则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话，则很容易的实现资源共享。 实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势： 1. 适合多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源。 2. 可以避免java中的单继承的局限性。 3. 增加程序的健壮性，实现解耦操作，代码可以被多个线程共享，代码和线程独立。 4. 线程池只能放入实现Runable或Callable类线程，不能直接放入继承Thread的类。 扩充：在java中，每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程，一个是垃圾收集线程。因为每当使用 java命令执行一个类的时候，实际上都会启动一个JVM，每一个JVM其实在就是在操作系统中启动了一个进 程。
匿名内部类方式实现线程的创建
package com.itheima.demo05.InnerClassThread; /* 匿名内部类方式实现线程的创建 匿名:没有名字 内部类:写在其他类内部的类 匿名内部类作用:简化代码 把子类继承父类,重写父类的方法,创建子类对象合一步完成 把实现类实现类接口,重写接口中的方法,创建实现类对象合成一步完成 匿名内部类的最终产物:子类/实现类对象,而这个类没有名字 格式: new 父类/接口(){ 重复父类/接口中的方法 }; */ public class Demo01InnerClassThread { public static void main(String[] args) { //线程的父类是Thread // new MyThread().start(); new Thread(){ //重写run方法,设置线程任务 @Override public void run() { for (int i = 0; i <20 ; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程A"); } } }.start(); //线程的接口Runnable //Runnable r = new RunnableImpl();//多态 Runnable r = new Runnable(){ //重写run方法,设置线程任务 @Override public void run() { for (int i = 0; i <20 ; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程B"); } } }; new Thread(r).start(); //简化接口的方式 new Thread(new Runnable(){ //重写run方法,设置线程任务 @Override public void run() { for (int i = 0; i <20 ; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程C"); } } }).start(); } }
线程安全问题
多线程访问了共享的数据，会产生线程安全问题
线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；
若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。
线程安全问题代码演示：卖票案例
public class RunnableImpl implements Runnable { //定义一个多线程共享的票源 private int ticket = 100; //设置线程任务：卖票 @Override public void run() { //使用while循环模拟重复卖票 while (true){ //先判断票是否存在 if(ticket>0){ //为了提高线程安全问题出现的概率，让线程睡眠一下 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; } } } } //测试类 public class Demo01 { public static void main(String[] args) { RunnableImpl run = new RunnableImpl(); Thread t0 = new Thread(run); Thread t1 = new Thread(run); Thread t2 = new Thread(run); t0.start(); t1.start(); t2.start(); } }
运行结果：
...
线程安全问题：卖出了重复的票和不存在的票
解决线程安全问题的三种方式：同步代码块、同步方法、Lock锁
//测试类 /* 模拟卖票案例 创建3个线程,同时开启,对共享的票进行出售 */ public class Demo01Ticket { public static void main(String[] args) { //创建Runnable接口的实现类对象 RunnableImpl run = new RunnableImpl(); //创建Thread类对象,构造方法中传递Runnable接口的实现类对象 Thread t0 = new Thread(run); Thread t1 = new Thread(run); Thread t2 = new Thread(run); //调用start方法开启多线程 t0.start(); t1.start(); t2.start(); } }
方式一：同步代码块
//同步代码块 /* 卖票案例出现了线程安全问题 卖出了不存在的票和重复的票 解决线程安全问题的一种方案:使用同步代码块 格式: synchronized(锁对象){ 可能会出现线程安全问题的代码(访问了共享数据的代码) } 注意: 1.同步代码块中的锁对象,可以使用任意的对象 2.但是必须保证多个线程使用的锁对象是同一个 3.锁对象作用: 把同步代码块锁住,只让一个线程在同步代码块中执行 */ public class RunnableImpl implements Runnable{ //定义一个多个线程共享的票源 private int ticket = 100; //创建一个锁对象 Object obj = new Object(); //设置线程任务:卖票 @Override public void run() { //使用死循环,让卖票操作重复执行 while(true){ //同步代码块 synchronized (obj){ //先判断票是否存在 if(ticket>0){ //提高安全问题出现的概率,让程序睡眠 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //票存在,卖票 ticket-- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; } } } } }
方式二：同步方法&静态同步方法
//同步方法：锁对象是this /* 卖票案例出现了线程安全问题 卖出了不存在的票和重复的票 解决线程安全问题的二种方案:使用同步方法 使用步骤: 1.把访问了共享数据的代码抽取出来,放到一个方法中 2.在方法上添加synchronized修饰符 格式:定义方法的格式 修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(参数列表){ 可能会出现线程安全问题的代码(访问了共享数据的代码) } */ public class RunnableImpl implements Runnable { //定义一个多线程共享的票源 private int ticket = 100; //设置线程任务：卖票 @Override public void run() { //使用while循环模拟重复卖票 while (true){ payTicket1(); } } public synchronized void payTicket1(){ //先判断票是否存在 if(ticket>0){ //为了提高线程安全问题出现的概率，让线程睡眠一下 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; } } public void payTicket2(){ synchronized (this){ //先判断票是否存在 if(ticket>0){ //提高安全问题出现的概率,让程序睡眠 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //票存在,卖票 ticket-- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; } } } } //---------------------------------------------------------------------- 静态同步方法：锁对象是RunnableImpl.class /* 卖票案例出现了线程安全问题 卖出了不存在的票和重复的票 解决线程安全问题的二种方案:使用同步方法 使用步骤: 1.把访问了共享数据的代码抽取出来,放到一个方法中 2.在方法上添加synchronized修饰符 格式:定义方法的格式 修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(参数列表){ 可能会出现线程安全问题的代码(访问了共享数据的代码) } */ public class RunnableImpl implements Runnable{ //定义一个多个线程共享的票源 private static int ticket = 100; //设置线程任务:卖票 @Override public void run() { System.out.println("this:"+this);//this:com.itheima.demo08.Synchronized.RunnableImpl@58ceff1 //使用死循环,让卖票操作重复执行 while(true){ payTicketStatic(); } } /* 静态的同步方法 锁对象是谁? 不能是this this是创建对象之后产生的,静态方法优先于对象 静态方法的锁对象是本类的class属性-->class文件对象(反射) */ public static /*synchronized*/ void payTicketStatic(){ synchronized (RunnableImpl.class){ //先判断票是否存在 if(ticket>0){ //提高安全问题出现的概率,让程序睡眠 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //票存在,卖票 ticket-- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; } } } /* 定义一个同步方法 同步方法也会把方法内部的代码锁住 只让一个线程执行 同步方法的锁对象是谁? 就是实现类对象 new RunnableImpl() 也是就是this */ public /*synchronized*/ void payTicket(){ synchronized (this){ //先判断票是否存在 if(ticket>0){ //提高安全问题出现的概率,让程序睡眠 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //票存在,卖票 ticket-- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; } } } }
方式三：Lock锁
//Lock锁 import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /* 卖票案例出现了线程安全问题 卖出了不存在的票和重复的票 解决线程安全问题的三种方案:使用Lock锁 java.util.concurrent.locks.Lock接口 Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。 Lock接口中的方法: void lock()获取锁。 void unlock() 释放锁。 java.util.concurrent.locks.ReentrantLock implements Lock接口 使用步骤: 1.在成员位置创建一个ReentrantLock对象 2.在可能会出现安全问题的代码前调用Lock接口中的方法lock获取锁 3.在可能会出现安全问题的代码后调用Lock接口中的方法unlock释放锁 */ public class RunnableImpl implements Runnable{ //定义一个多个线程共享的票源 private int ticket = 100; //1.在成员位置创建一个ReentrantLock对象 Lock l = new ReentrantLock(); //设置线程任务:卖票 @Override public void run() { //使用死循环,让卖票操作重复执行 while(true){ //2.在可能会出现安全问题的代码前调用Lock接口中的方法lock获取锁 l.lock(); //先判断票是否存在 if(ticket>0){ //提高安全问题出现的概率,让程序睡眠 try { Thread.sleep(10); //票存在,卖票 ticket-- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }finally { //3.在可能会出现安全问题的代码后调用Lock接口中的方法unlock释放锁 l.unlock();//无论程序是否异常,都会把锁释放 } } } } /*//设置线程任务:卖票 @Override public void run() { //使用死循环,让卖票操作重复执行 while(true){ //2.在可能会出现安全问题的代码前调用Lock接口中的方法lock获取锁 l.lock(); //先判断票是否存在 if(ticket>0){ //提高安全问题出现的概率,让程序睡眠 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //票存在,卖票 ticket-- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; } //3.在可能会出现安全问题的代码后调用Lock接口中的方法unlock释放锁 l.unlock(); } }*/ }
