多线程、死锁、线程安全、同步方法、代码块、休眠、守护线程、Thread、Runnable(二十三)
1.多线程的引入
* 1.什么是线程
* 线程是程序执行的一条路径, 一个进程中可以包含多条线程
* 多线程并发执行可以提高程序的效率, 可以同时完成多项工作
* 2.多线程的应用场景
* 红蜘蛛同时共享屏幕给多个电脑
* 迅雷开启多条线程一起下载
* QQ同时和多个人一起视频
* 服务器同时处理多个客户端请求。
2.多线程并行和并发的区别
* 并行就是两个任务同时运行，就是甲任务进行的同时，乙任务也在进行。(需要多核CPU)
* 并发是指两个任务都请求运行，而处理器只能按受一个任务，就把这两个任务安排轮流进行，由于时间间隔较短，使人感觉两个任务都在运行。
* 比如我跟两个网友聊天，左手操作一个电脑跟甲聊，同时右手用另一台电脑跟乙聊天，这就叫并行。
* 如果用一台电脑我先给甲发个消息，然后立刻再给乙发消息，然后再跟甲聊，再跟乙聊。这就叫并发。
3.Java程序运行原理和JVM的启动是多线程的吗
* A:Java程序运行原理
* Java命令会启动java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ，然后主线程去调用某个类的 main 方法。
* B:JVM的启动是多线程的吗
* JVM启动至少启动了垃圾回收线程和主线程，所以是多线程的。
4.多线程程序实现的方式
* 1.继承Thread(第一种方法)
* 1.定义类继承Thread
* 2.重写run方法
* 3.把新线程要做的事写在run方法中
* 4.创建该线程对象
* 5.开启新线程, 内部会自动执行run方法
public class Demo2_Thread { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { MyThread mt = new MyThread(); //4,创建自定义类的对象 mt.start(); //5,开启线程 for(int i = 0; i < 3000; i++) { //mian函数的线程 System.out.println("bb"); } } } class MyThread extends Thread { //1,定义类继承Thread public void run() { //2,重写run方法 for(int i = 0; i < 3000; i++) { //3,将要执行的代码,写在run方法中 System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"); } } }
* 2.实现Runnable(第二种方法)
* 1.定义类实现Runnable接口
* 2.重写run方法
* 3.把新线程要做的事写在run方法中
* 4.创建自定义的Runnable的子类对象
* 5.创建Thread对象, 传入Runnable的子类对象
* 6.调用start()开启新线程, 内部会自动调用Runnable的run()方法
public class Demo3_Runnable { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { MyRunnable mr = new MyRunnable(); //4,创建自定义类对象 //Runnable target = new MyRunnable(); Thread t = new Thread(mr); //5,将其当作参数传递给Thread的构造函数 t.start(); //6,开启线程 for(int i = 0; i < 3000; i++) { //主函数mian线程 System.out.println("bb"); } } } class MyRunnable implements Runnable { //1,自定义类实现Runnable接口 @Override public void run() { //2,重写run方法 for(int i = 0; i < 3000; i++) { //3,将要执行的代码,写在run方法中 System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"); } } }
5.实现Runnable的原理
* 查看源码
* 1,看Thread类的构造函数,传递了Runnable接口的引用
* 2,通过init()方法找到传递的target给成员变量的target赋值
* 3,查看run方法,发现run方法中有判断,如果target不为null就会调用Runnable接口子类对象的run方法。
6.两种方式的区别
* 查看源码的区别:
* a.继承Thread : 由于子类重写了Thread类的run(), 当调用start()时, 直接找子类的run()方法
* b.实现Runnable : 构造函数中传入了Runnable的引用, 成员变量记住了它, start()调用run()方法时内部判断成员变量Runnable的引用是否为空, 不为空编译时看的是Runnable的run(),运行时执行的是子类的run()方法
* 继承Thread
* 好处是:可以直接使用Thread类中的方法,代码简单
* 弊端是:如果已经有了父类,就不能用这种方法
* 实现Runnable接口
* 好处是:即使自己定义的线程类有了父类也没关系,因为有了父类也可以实现接口,而且接口是可以多实现的
* 弊端是:不能直接使用Thread中的方法，需要先获取到线程对象后,才能得到Thread的方法,代码复杂。
7.匿名内部类实现线程的两种方式
* 继承Thread类 new Thread() { //1,new 类(){}继承这个类 public void run() { //2,重写run方法 for(int i = 0; i < 3000; i++) { //3,将要执行的代码,写在run方法中 System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"); } } }.start(); * 实现Runnable接口 new Thread(new Runnable(){ //1,new 接口(){}实现这个接口 public void run() { //2,重写run方法 for(int i = 0; i < 3000; i++) { //3,将要执行的代码,写在run方法中 System.out.println("bb"); } } }).start();
8.获取名字和设置名字
* 1.获取名字
* 通过getName()方法获取线程对象的名字
* 2.设置名字
* 通过构造函数可以传入String类型的名字
new Thread("康师傅") { public void run() { for(int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"); } } }.start(); new Thread("周老虎") { public void run() { for(int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println(this.getName() + "....bb"); } } }.start(); * 通过setName(String)方法可以设置线程对象的名字 * Thread t1 = new Thread() { public void run() { for(int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"); } } }; Thread t2 = new Thread() { public void run() { for(int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println(this.getName() + "....bb"); } } }; t1.setName("芙蓉姐姐"); t2.setName("凤姐"); t1.start(); t2.start();
9.获取当前线程的对象
* Thread.currentThread(), 主线程也可以获取， * currentThread()----返回对当前正在执行的线程对象的引用。 * 返回值类型是：static Thread 静态、这个类的对象 * new Thread(new Runnable() { public void run() { for(int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"); } } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { for(int i = 0; i < 1000; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...bb"); } } }).start(); Thread.currentThread().setName("我是主线程");//获取主函数线程的引用,并改名字 System.out.println(Thread.currentThread().getName());//获取主函数线程的引用,并获取名字
10.休眠线程
* Thread.sleep(毫秒,纳秒), 控制当前线程休眠若干毫秒1秒= 1000毫秒 1秒 = 1000 * 1000 * 1000纳秒 1000000000
new Thread() {
public void run() {
for(int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
for(int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName() + "...bb");
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}.start();
11.守护线程
* setDaemon(), 设置一个线程为守护线程, 该线程不会单独执行, 当其他非守护线程都执行结束后, 自动退出 * 参数默认的为false * Thread t1 = new Thread() { public void run() { for(int i = 0; i < 50; i++) { System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }; Thread t2 = new Thread() { public void run() { for(int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(getName() + "...bb"); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }; t1.setDaemon(true); //将t1设置为守护线程 t1.start(); t2.start();
12.加入线程
* join(), 当前线程暂停, 等待指定的线程执行结束后, 当前线程再继续 * join(int), 可以等待指定的毫秒之后继续 * final Thread t1 = new Thread() { public void run() { for(int i = 0; i < 50; i++) { System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }; Thread t2 = new Thread() { public void run() { for(int i = 0; i < 50; i++) { if(i == 2) { try { //t1.join(); //插队,加入 t1.join(30); //加入,有固定的时间,过了固定时间,继续交替执行 Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println(getName() + "...bb"); } } }; t1.start(); t2.start();
13.同步代码块
* 1.什么情况下需要同步 * 当多线程并发, 有多段代码同时执行时, 我们希望某一段代码执行的过程中CPU不要切换到其他线程工作. 这时就需要同步. * 如果两段代码是同步的, 那么同一时间只能执行一段, 在一段代码没执行结束之前, 不会执行另外一段代码. * 2.同步代码块 * 使用synchronized关键字加上一个锁对象来定义一段代码, 这就叫同步代码块 * 多个同步代码块如果使用相同的锁对象, 那么他们就是同步的 class Printer { Demo d = new Demo(); public static void print1() { synchronized(d){ //锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象 System.out.print("黑"); System.out.print("马"); System.out.print("程"); System.out.print("序"); System.out.print("员"); System.out.print("\r\n"); } } public static void print2() { synchronized(d){ System.out.print("传"); System.out.print("智"); System.out.print("播"); System.out.print("客"); System.out.print("\r\n"); } } }
14.同步方法
* 使用synchronized关键字修饰一个方法, 该方法中所有的代码都是同步的 class Printer { public static void print1() { synchronized(Printer.class){ //锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象 System.out.print("黑"); System.out.print("马"); System.out.print("程"); System.out.print("序"); System.out.print("员"); System.out.print("\r\n"); } } /* * 非静态同步函数的锁是:this * 静态的同步函数的锁是:字节码对象 */ public static synchronized void print2() { System.out.print("传"); System.out.print("智"); System.out.print("播"); System.out.print("客"); System.out.print("\r\n"); } }
15.线程安全问题
* 多线程并发操作同一数据时, 就有可能出现线程安全问题
* 使用同步技术可以解决这种问题, 把操作数据的代码进行同步, 不要多个线程一起操作
public class Demo2_Synchronized { /** * @param args * 需求:铁路售票,一共100张,通过四个窗口卖完. */ public static void main(String[] args) { TicketsSeller t1 = new TicketsSeller(); TicketsSeller t2 = new TicketsSeller(); TicketsSeller t3 = new TicketsSeller(); TicketsSeller t4 = new TicketsSeller(); t1.setName("窗口1"); t2.setName("窗口2"); t3.setName("窗口3"); t4.setName("窗口4"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } } class TicketsSeller extends Thread { private static int tickets = 100; static Object obj = new Object(); public TicketsSeller() { super(); } public TicketsSeller(String name) { super(name); } public void run() { while(true) { synchronized(obj) { if(tickets <= 0) break; try { Thread.sleep(10);//线程1睡,线程2睡,线程3睡,线程4睡 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(getName() + "...这是第" + tickets-- + "号票"); } } } }
16.死锁
* 多线程同步的时候, 如果同步代码嵌套, 使用相同锁, 就有可能出现死锁 * 尽量不要嵌套使用 private static String s1 = "筷子左"; private static String s2 = "筷子右"; public static void main(String[] args) { new Thread() { public void run() { while(true) { synchronized(s1) { System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "等待" + s2); synchronized(s2) { System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "开吃"); } } } } }.start(); new Thread() { public void run() { while(true) { synchronized(s2) { System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "等待" + s1); synchronized(s1) { System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "开吃"); } } } } }.start(); }
