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Java---多线程

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Java---多线程

Java---多线程

进程,线程相关概念的介绍线程的基本使用

创建线程的两种方式

继承Thread类实现了Runnable接口 线程的终止线程中断线程的插队守护线程线程的7大状态线程同步机制互斥锁死锁释放锁的情况

进程,线程相关概念的介绍

1.进程是指运行中的程序,比如我们使用QQ,就启动了一个进程,操作系统就会为该进程分配内存空间。当我们使用迅雷,又启动了一个进程,操作系统将为迅雷分配新的内存空间。

2.进程是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是动态过程:有它自身的产生、存在和消亡的过程

线程是由进程创建的,是进程的一个实体,一个进程可以拥有多个线程

1.单线程:同一个时刻,只允许执行一个线程
2.多线程:同一个时刻,可以执行多个线程,比如:一个qq进程,可以同时打
开多个聊天窗口,一个迅雷进程,可以同时下载多个文件

3.并发:同一个时刻,多个任务交替执行,造成一种“貌似同时”的错觉,简单的说,单核cpu实现的多任务就是并发。
4.并行:同一个时刻,多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行。
一台电脑内可能既存在并发也存在并行。

线程的基本使用 创建线程的两种方式


1.继承Thread类,重写run方法。
2.实现Runnable接口,重写run方法。
run方法实际上是Runnable中声明的一个方法。

继承Thread类

main线程打印hi,Thread-0线程打印hello

public class thread01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Cat cat = new Cat();
        cat.start();//启动线程,最终会执行run()方法
        System.out.println("main线程执行"+Thread.currentThread().getName());
        for(int i = 0;i<10;i++){
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("hi"+(i+1));
        }
    }
}
//当一个类继承了 Thread 类, 该类就可以当做线程使用
class Cat extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        int times = 0;
        while (true){
            System.out.println("hello"+(++times)+Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(times==10) break;
        }
    }
}

这个进程中有两个线程,一个主线程-- main 线程,一个main线程创建的子线程Thread-0,当 main 线程启动一个子线程 Thread-0, 主线程不会阻塞, 会继续执行,这时 主线程和子线程是并行。
真正实现多线程的是start0方法,不是run方法

实现了Runnable接口

    java是单继承的,在某些情况下一个类可能已经继承了某个父类,这时在用继承Thread类方法来创建线程显然不可能了。

    java设计者们提供了另外一个方式创建线程,就是通过实现Runnable接口来创建线程

public class Thread02 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        //此时不能直接调用start(),需要先进行处理一下
        //这里面用到了代理模式
        Thread thread = new Thread(dog);
        thread.start();
    }
}
class Dog implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        int count  = 0;
        while (true){
            System.out.println("汪汪"+(++count)+Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(count==10) break;
        }
    }
}

这两种方法并没有明显的差距,但是实现Runnable接口的方法可以实现多继承,同时也有多个线程共享一个资源的情况,因此建议使用这个方法。

T3  t3 = new T3();
Thread thread1 = new Thread(t3);
Thread thread2 = new Thread(t3);
线程的终止

线程如果自动运行完就会结束它的声明周期,还可以使用控制变量让线程退出run方法来终止线程。

public class ExitThread {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        t.start();
        Thread.sleep(10*1000);
        t.setBool(false);
    }
}
class T extends Thread{
    private boolean bool = true;

    @Override
    public void run() {
        while(bool){
            System.out.println("T 线程在运行~~");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public void setBool(boolean bool) {
        this.bool = bool;
    }
}
线程中断
public class MethodThread {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        AA aa = new AA();
        aa.start();
        Thread.sleep(2000);
        aa.interrupt();
    }
}
class AA extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            for(int i = 0;i<10;i++){
                System.out.println("hello"+(i+1));
            }
            try {
                System.out.println("线程处于休眠状态");
                Thread.sleep(20000);
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println("线程被中断");
            }
        }
    }
}

在第一次输出hello十次之后,不会休眠20秒,在进行下一次的输出,主线程休眠两秒后,对Thread-0进行中断,让它从休眠中唤醒,它会进行下一次的输出。

线程的插队

有两种方法:
1.Thread的静态方法,Thread.yield : 线程的礼让,让出CPU,让其他线程先执行,因为礼让的时间不确定,因此不一定礼让成功。

2.join : 线程的插队,插队的线程一旦插入成功,那么会将插队的线程的任务先执行完毕,在返回调用join方法的线程。

public class MethodThread02 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        A a = new A();
        a.start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("主线程执行了" + i + "次");
            if(i == 5){
                System.out.println("子线程先执行,主线程暂时不执行");
                a.join();
                //Thread.yield();
                System.out.println("主线程继续执行");
            }
        }
    }
}
class A extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            try {
                Thread.sleep(500);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("子线程执行" + i +"次");
        }
    }
}
守护线程

用户线程:也叫工作线程,线程的任务执行完结束或者以通知方式结束。
守护线程: 一般是为了工作线程服务的,当所有的工作线程结束后,守护线程自动结束,常见的守护线程:垃圾回收机制

public class MethodThread03 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyDameonThread myDameonThread = new MyDameonThread();
        myDameonThread.setDaemon(true);//将某个线程设置为守护线程
        myDameonThread.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("工作线程执行" + i + "次");
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}
class MyDameonThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for ( ; ;){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("守护线程继续执行");
        }
    }
}
线程的7大状态

public class state_ {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T1 t1 = new T1();
        System.out.println(t1.getName() + " 状态 " + t1.getState());
        t1.start();
        while(Thread.State.TERMINATED != t1.getState()){//只要t1的状态未终止,就一直输出
            Thread.sleep(500);
            System.out.println(t1.getName() + " 状态 " + t1.getState());
        }
        System.out.println(t1.getName() + " 状态 " + t1.getState());
    }
}
class T1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("hi" + i);
        }
    }
}
线程同步机制

在多线程编程中,一些敏感数据不允许被多个线程同时访问,此时就使用同步访问技术,保证数据在任何同一时刻,最多有一个线程访问,以保证数据的完整性。

两种同步方式:
1.同步代码块:synchronized(对象){ }//得到对象的锁,才能操作同步代码

2.synchronized还可以放在方法声明中,表示整个方法为同步方法。
public synchronized void m ( ){ }

互斥锁

1.Java语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保证共享数据操作的完整性。
2.每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记,这个标记用来保证在任一时刻,只能有一个线程访问该对象。
3.关键字synchronized来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时,表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问
4.同步的局限性:导致程序的执行效率要降低
5.同步方法(非静态的)的锁可以是this,也可以是其他对象(要求是同一个对象)
6.同步方法(静态的)的锁为当前类本身。类.class

死锁

多个线程都占用了对方的锁资源,但不肯相让,导致了死锁,在编程时一定要避免死锁的发生。

释放锁的情况

1.当前线程的同步方法、同步代码块执行结束
案例:上厕所,完事出来
2.当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return。
案例:没有正常的完事,经理叫他修改bug,不得已出来
3.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
案例:没有正常的完事,发现忘带纸,不得已出来
4.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。
案例:没有正常完事,觉得需要酝酿下,所以出来等会再进去

不释放锁的情况:
1.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,不会释放锁
案例:上厕所,太困了,在坑位上眯了一会
2.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。
提示:应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程,方法不再推荐使用

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