Java学习个人备忘录之多线程
进程：正在进行中的程序(直译)。
线程：就是进程中一个负责程序执行的控制单元(执行路径)
一个进程中可以有多个执行路径，称之为多线程。
一个进程中至少要有一个线程。
开启多个线程是为了同时运行多部分代码。
每一个线程都有自己运行的内容。这个内容可以称为线程要执行的任务。
多线程的好处：解决了多部分同时运行的问题。
多线程的弊端：线程太多回到效率的降低。
其实应用程序的执行都是cpu在做着快速的切换完成的。这个切换是随机的。
jvm启动时就启动了多个线程，至少有两个线程可以分析的出来。
1。执行main函数的线程
该线程的任务代码都定义在main函数中
2。负责垃圾回收的线程.
class Demo extends Object
{
public void finalize() //用来回收
{
System.out.println("demo ok");
}
}
class ThreadDemo
{
public static void main(String[] args)
{
new Demo();
new Demo();
new Demo();
System.gc();
System.out.println("Hello World!");
}
}
多线程的创建方式--继承Thread类
步骤：
1。定义一个类继承Thread类
2。覆盖Thread类中的run方法
3。直接创建Thread的子类对象创建线程
4。调用start方法开启线程并调用线程的任务run方法执行。
可以通过Thread的getName获取线程的名称Thread-编号(从0开始)
主线程的名字就是main.
class Demo extends Thread
{
private String name;
Demo(String name)
{
super(name);//自定义线程的名称
this.name = name;
}
public void run()
{
show();
}
public void show()
{
// System.out.println(name+"........x="+x+".......name="+getName());
System.out.println(name+"........x="+x+".......name="+Thread.currentThread().getName());//当前运行线程的名称。
}
}
class ThreadDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
/*
创建线程的母的是为了开启一条执行路径，去运行指定的代码和其他代码实现同时运行。
而运行的指定代码就是这个执行路径的任务。
jvm创建的主线程的任务都定义在了主函数中。
而自定义的线程它的任务在哪儿呢?
Thread类用于描述线程，线程是需要任务的，所以Thread类也对任务的描述。
这个任务就是通过Thread类中的run方法来体现。也就是说，run方法就是封装自定义线程运行任务的函数。
run方法中定义就是线程要运行的任务代码。
开启线程是为了运行指定代码，所以只有继承Thread类，并复写run方法。
将运行的代码定义在run方法中即可。
*/
Demo d1 = new Demo("旺财");
Demo d2 = new Demo("xiaoqiang");
//d1.run();
//d2.run();
d1.start(); //开启线程，调用run方法
d2.start();
System.out.println("over....."+Thread.currentThread().getName());
}
}
创建多线程的第二种方式--实现Runnable接口
1。定义类实现Runnable接口
2。覆盖接口中的run方法，将线程的任务代码封装到run方法中。
3。通过Thread类创建线程对象，并将Runnable接口的子类对象作为Thread类的构造函数的参数进行传递。
为什么? 因为线程的任务都封装在Runnable接口子类对象的run方法中
所以要在线程对象创建时就必须明确要运行的任务。
4。调用线程对象的start方法开启线程.
class Demo implements Runnable
{
public void run() //Runnable里只有一个run方法
{
show();
}
public void show()
{
for (int x=0; x<20 ; x++ )
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+x);
}
}
}
class TreadDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Demo d = new Demo();
Thread t1 = new Thread(d); //将d传进去
Thread t2 = new Thread(d);
t1.start();
t2.start();
}
}
实现Runnable接口的好处：
1。将线程的任务从线程的子类中分离出来，进行了单独的封装。
按照面向对象的思想将任务的封装成对象。
2。避免了java单继承的局限性。
所以，创建线程的第二种方式较为常用.
例子：卖票。
四个人一起卖100张票
第一种方法
class Ticket extends Thread
{
private static int num = 100; //这个变量要共享，所以要加静态
public void run()
{
sale();
}
public void sale()
{
while(true)
{
if (num>0)
{
System.out.println(num--);
}
}
}
}
class TicketDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Ticket t1 = new Ticket();
Ticket t2 = new Ticket();
Ticket t3 = new Ticket();
Ticket t4 = new Ticket();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
第二种方法
class Ticket implements Runnable
{
private int num = 100;
public void run()
{
sale();
}
public void sale()
{
while(true)
{
if (num>0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+num--);
}
}
}
}
class TicketDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Ticket t = new Ticket();
//因为只创建了一个对象，但是下面开启了4个进程，所以就等于4个人卖共同卖100张票
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();
}
}
线程安全问题产生的原因：
1。多个线程在操作共享数据。
2。操作共享数据的线程代码有多条。
当一个线程在执行操作共享数据的多条代码过程中，其他线程参与了运算，
就会导致线程安全问题的产生。
解决思路：
就是将多条操作共享数据的线程代码封装起来，当有线程在执行这些代码的时候，
其他线程是不可以参与运算的。
必须要当前线程把这些代码都执行完毕后，其他线程才可以参与运算。
在java中用，同步代码块就可以解决这个问题.
同步代码块
格式：
synchronized(对象)
{
需要被同步的代码
}
class Ticket implements Runnable
{
private int num = 100;
Object obj = new Object();
public void run()
{
sale();
}
public void sale()
{
//Object obj = new Object(); //它在这是错误的，这样每开启一个线程，就创建一把锁，一同是4个线程4个锁
while(true)
{
synchronized(obj) //同步代码块
{
if (num>0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+num--);
}
}
}
}
}
class TicketDemo
{
public static void main(String[] args)
{
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();
}
}
同步的好处：解决了线程的安全问题。
同步的弊端：相对降低了效率，因为同步外的线程的都会判断同步锁。
同步的前提：必须有多个线程并使用同一锁.
实例：储户，两个，每个都到银行存钱，每次存100，共存三次。
class Bank
{
private int sum;
// private Object obj = new Object();
public synchronized void add(int num) //也可以用同步函数
{
// synchronized(obj)
// {
sum = sum + num;
System.out.println("sum="+sum);
// }
}
}
class Cus implements Runnable
{
private Bank b = new Bank();
public void run()
{
for (int x=0; x<3 ; x++ )
{
b.add(100);
}
}
}
class BankDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Cus c = new Cus();
Thread t1 = new Thread(c);
Thread t2 = new Thread(c);
t1.start();
t2.start();
}
}
验证同步函数的锁
class Ticket implements Runnable
{
private int num = 100;
Object obj = new Object();
boolean flag = true;
public void run()
{
// Object obj = new Object(); //它在这是错误的，这样每开启一个线程，就创建一把锁，一同是4个线程4个锁
if (flag)
{
while(true)
{
synchronized(this) //同步代码块
{
if (num>0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...obj..."+num--);
}
}
}
}
else
while(true)
show();
}
public synchronized void show() //但是可以这样用，把需要同步的代码封装起来。
{
if (num>0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...function..."+num--);
}
}
}
class SynFunctionLockDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Ticket t = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
t1.start();
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
t.flag = false;
t2.start();
}
}
同步函数使用的锁是this。
同步函数和同步代码块的区别：
同步函数的锁是固定的this。
同步代码块的锁是任意对象。
建议使用同步代码块.
验证静态同步函数的锁
class Ticket implements Runnable
{
private static int num = 100;
Object obj = new Object();
boolean flag = true;
public void run()
{
//Object obj = new Object(); //它在这是错误的，这样每开启一个线程，就创建一把锁，一同是4个线程4个锁
if (flag)
{
while(true)
{
synchronized(this) //同步代码块
{
if (num>0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...obj..."+num--);
}
}
}
}
else
while(true)
this.show();
}
public static synchronized void show(Ticket.class) //但是可以这样用，把需要同步的代码封装起来。
{
if (num>0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...function..."+num--);
}
}
}
class SynFunctionLockDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Ticket t = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
t1.start();
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
t.flag = false;
t2.start();
}
}
静态的同步函数使用的锁是该函数所属字节码文件对象可以用getClass方法获取，也可以用当前 类名.class 表示.
多线程下的单例
饿汉式
class Single
{
private static final Single s = new Single();
private Single(){}
public static Single getInstance()
{
return s;
}
}//这个方法没有安全隐患
懒汉式
class Single
{
private static Single s = null;
private Single(){}
public static synchronized Single getInstance()
{
if (s==null)
//-->0 -->1 //懒汉式本身有安全隐患，所以要加同步 synchronized
s = new Single();
return s;
}
}//虽然这样解决的安全隐患，但是每次获取数据s时都要判断锁，这样效率不高，解决如下：
class Single
{
private static final Single s = null;
private Single(){}
public static Single getInstance()
{
if (s==null)
{
synchronized(Single.class)
{
if (s==null)
{
s = new Single();
}
}
}
return s;
}
}//可以用这种双重判断的方式解决懒汉式的安全隐患。
死锁示例
死锁：常见情景之一：同步的嵌套。
class Ticket implements Runnable
{
private static int num = 100;
Object obj = new Object();
boolean flag = true;
public void run()
{
if (flag)
{
while(true)
{
synchronized(obj) //同步代码块里面嵌套着同步函数
{
show(); //同步函数
}
}
}
else
while(true)
this.show();
}
public static synchronized void show() //同步函数里面嵌套着同步代码块
{
synchronized(obj) //同步代码块
{
if (num>0)
{
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...sale..."+num--);
}
}
}
}
class SynFunctionLockDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Ticket t = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
t1.start();
try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
t.flag = false;
t2.start();
}
}
一种死锁示例
class Test implements Runnable
{
private boolean flag;
Test(boolean flag)
{
this.flag = flag;
}
public void run()
{
if (flag)
{
while(true)
{
synchronized(MyLock.locka)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...if locka......");
synchronized(MyLock.lockb)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...if lockb.....");
}
}
}
}
else
{
while(true)
{
synchronized(MyLock.lockb)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...else lockb......");
synchronized(MyLock.locka)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...else locka......");
}
}
}
}
}
}
class MyLock
{
public static final Object locka = new Object();
public static final Object lockb = new Object();
}
class DeadLockTest
{
public static void main(String[] args)
{
Test a = new Test(true);
Test b = new Test(false);
Thread t1 = new Thread(a);
Thread t2 = new Thread(b);
t1.start();
t2.start();
}
}
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