Java多线程基本使用

一、概念

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1.进程

1.1进程：是一个正在进行中的程序，每一个进程执行都有一个执行顺序，该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。

1.2线程：就是进程中一个独立的控制单元，线程在控制着进程的执行，一个进程中至少有一个线程。

1.3举例java VM：

Java VM启动的时候会有一个进程java.exe,该进程中至少有一个线程在负责java程序的运行，而且这个线程运行的代码存在于main方法中，该线程称之为主线程。扩展：其实更细节说明jvm,jvm启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程

2.多线程存在的意义：提高执行效率

二、多线程的创建

1.多线程创建的***种方式，继承Thread类

1.1定义类继承Thread，复写Thread类中的run方法是为了将自定义的代码存储到run方法中，让线程运行

1.2调用线程的start方法，该方法有两个作用：启动线程，调用run方法

1.3多线程运行的时候，运行结果每一次都不同，因为多个线程都获取cpu的执行权，cpu执行到谁，谁就运行，明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行。(多核除外)，cpu在做着快速的切换，以到达看上去是同时运行的效果。我们可以形象把多线程的运行行为在互抢cpu的执行权。这就是多线程的一个特性，随机性。谁抢到，谁执行，至于执行多久，cpu说了算。

 
 
  
  public class Demo extends Thread{   
      public void run(){   
          for (int x = 0; x < 60; x++) {   
              System.out.println(this.getName()+"demo run---"+x);   
          }   
      }   
         
      public static void main(String[] args) {   
          Demo d=new Demo();//创建一个线程   
          d.start();//开启线程，并执行该线程的run方法   
          d.run(); //仅仅是对象调用方法，而线程创建了但并没有运行   
          for (int x = 0; x < 60; x++) {   
              System.out.println("Hello World---"+x);   
          }   
      }   
     
  }

2 创建多线程的第二种方式，步骤：

2.1定义类实现Runnable接口

2.2覆盖Runnable接口中的run方法：将线程要运行的代码存放到run方法中

2.3.通过Thread类建立线程对象

2.4.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数

为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数：因为自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象，所以要让线程去执行指定对象的run方法，就必须明确该run方法的所属对象

2.5.调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的方法

 
 
  
  /*   
   * 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票   
   */   
  public class Ticket implements Runnable {   
      private static int tick = 100;   
      Object obj = new Object();   
      boolean flag=true;   
     
      public void run() {   
          if(flag){   
              while (true) {   
                  synchronized (Ticket.class) {   
                      if (tick > 0) {   
                          System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
                                  + "code:" + tick--);   
                      }   
                  }   
              }   
          }else{   
              while(true){   
                  show();   
              }   
          }   
             
      }   
     
      public static synchronized void show() {   
          if (tick > 0) {   
              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:"   
                      + tick--);   
          }   
      }   
     
  }   
     
  class ThisLockDemo {   
      public static void main(String[] args) {   
          Ticket t = new Ticket();   
     
          Thread t1 = new Thread(t);   
          try {   
              Thread.sleep(10);   
          } catch (Exception e) {   
              // TODO: handle exception   
          }   
          t.flag=false;   
          Thread t2 = new Thread(t);   
          //Thread t3 = new Thread(t);   
          //Thread t4 = new Thread(t);   
     
          t1.start();   
          t2.start();   
          //t3.start();   
          //t4.start();   
      }   
  }

3.实现方式和继承方式有什么区别

3.1.实现方式避免了单继承的局限性，在定义线程时建议使用实现方式

3.2.继承Thread类：线程代码存放在Thread子类run方法中

3.3.实现Runnable:线程代码存放在接口的子类run方法中

4.多线程-run和start的特点

4.1为什么要覆盖run方法呢:

Thread类用于描述线程，该类定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码，该存储功能就是run方法，也就是说该Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码

5.多线程运行状态

创建线程-运行---sleep()/wait()--冻结---notify()---唤醒

创建线程-运行---stop()—消亡

创建线程-运行---没抢到cpu执行权—临时冻结

6.获取线程对象及其名称

6.1.线程都有自己默认的名称，编号从0开始

6.2.static Thread currentThread():获取当前线程对象

6.3.getName():获取线程名称

6.4.设置线程名称:setName()或者使用构造函数

 
 
  
  public class Test extends Thread{   
         
      Test(String name){   
          super(name);   
      }   
         
      public void run(){   
          for (int x = 0; x < 60; x++) {   
              System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+" run..."+x);   
          }   
      }   
  }   
     
  class ThreadTest{   
      public static void main(String[] args) {   
          Test t1=new Test("one---");   
          Test t2=new Test("two+++");   
          t1.start();   
          t2.start();   
          t1.run();   
          t2.run();   
          for (int x = 0; x < 60; x++) {   
              System.out.println("main----"+x);   
          }   
      }   
  }

三、多线程的安全问题

1.多线程出现安全问题的原因：

1.1.当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误

1.2.解决办法：对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不可以参与执行

1.3.java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式，就是同步代码块：

Synchronized(对象){需要被同步的代码}，对象如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行，没有持有锁的线程即使获取cpu执行权，也进不去，因为没有获取锁

2.同步的前提：

2.1.必须要有2个或者2个以上线程

2.2.必须是多个线程使用同一个锁

2.3.好处是解决了多线程的安全问题

2.4.弊端是多个线程需要判断锁，较消耗资源

2.5.同步函数

定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可

 
 
  
  /*   
   * 需求:   
   * 银行有一个金库，有两个储户分别存300元,每次存100元,存3次   
   * 目的:该程序是否有安全问题,如果有,如何解决   
   * 如何找问题:   
   * 1.明确哪些代码是多线程代码   
   * 2.明确共享数据   
   * 3.明确多线程代码中哪些语句是操作共享数据的   
   */   
     
  public class Bank {   
     
      private int sum;   
     
      Object obj = new Object();   
     
      //定义同步函数,在方法钱用synchronized修饰即可   
      public synchronized void add(int n) {   
          //synchronized (obj) {   
              sumsum = sum + n;   
              try {   
                  Thread.sleep(10);   
              } catch (InterruptedException e) {   
                  // TODO Auto-generated catch block   
                  e.printStackTrace();   
              }   
              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();   
      }   
  }

6.同步的锁

6.1函数需要被对象调用，那么函数都有一个所属对象引用，就是this.,所以同步函数使用的锁是this

6.2.静态函数的锁是class对象

静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象，类名.class,该对象的类型是Class

6.3.静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象，类名.class

 
 
  
  /*   
   * 需求:简��买票程序,多个窗口同时卖票   
   */   
  public class Ticket implements Runnable {   
      private static int tick = 100;   
      Object obj = new Object();   
      boolean flag=true;   
     
      public void run() {   
          if(flag){   
              while (true) {   
                  synchronized (Ticket.class) {   
                      if (tick > 0) {   
                          System.out.println(Thread.currentThread().getName()   
                                  + "code:" + tick--);   
                      }   
                  }   
              }   
          }else{   
              while(true){   
                  show();   
              }   
          }   
             
      }   
     
      public static synchronized void show() {   
          if (tick > 0) {   
              System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "show:"   
                      + tick--);   
          }   
      }   
     
  }   
     
  class ThisLockDemo {   
      public static void main(String[] args) {   
          Ticket t = new Ticket();   
     
          Thread t1 = new Thread(t);   
          try {   
              Thread.sleep(10);   
          } catch (Exception e) {   
              // TODO: handle exception   
          }   
          t.flag=false;   
          Thread t2 = new Thread(t);   
          //Thread t3 = new Thread(t);   
          //Thread t4 = new Thread(t);   
     
          t1.start();   
          t2.start();   
          //t3.start();   
          //t4.start();   
      }   
  }

7.多线程，单例模式-懒汉式

懒汉式与饿汉式的区别：懒汉式能延迟实例的加载，如果多线程访问时，懒汉式会出现安全问题，可以使用同步来解决，用同步函数和同步代码都可以，但是比较低效，用双重判断的形式能解决低效的问题，加同步的时候使用的锁是该类锁属的字节码文件对象

 
 
  
  /*   
   * 单例模式   
   */   
  //饿汉式   
  public class Single {   
      private static final Single s=new Single();   
      private Single(){}   
      public static Single getInstance(){   
          return s;   
      }   
     
  }   
     
  //懒汉式   
  class Single2{   
      private static Single2 s2=null;   
      private Single2(){}   
      public static Single2 getInstance(){   
          if(s2==null){   
              synchronized(Single2.class){   
                  if(s2==null){   
                      s2=new Single2();       
                  }   
              }   
          }   
          return s2;   
      }   
  }   
     
  class SingleDemo{   
      public static void main(String[] args) {   
          System.out.println("Hello World");   
      }   
  }

8.多线程-死锁

同步中嵌套同步会出现死锁

 
 
  
  /*   
   * 需求:简易买票程序,多个窗口同时卖票   
   */   
  public class DeadTest implements Runnable {   
      private boolean flag;   
     
      DeadTest(boolean flag) {   
          this.flag = flag;   
      }   
     
      public void run() {   
          if (flag) {   
              synchronized(MyLock.locka){   
                  System.out.println("if locka");   
                  synchronized(MyLock.lockb){   
                      System.out.println("if lockb");   
                  }   
              }   
          } else {   
              synchronized(MyLock.lockb){   
                  System.out.println("else lockb");   
                  synchronized(MyLock.locka){   
                      System.out.println("else locka");   
                  }   
              }   
          }   
      }   
  }   
     
  class MyLock{   
      static Object locka=new Object();   
      static Object lockb=new Object();   
  }   
     
  class DeadLockDemo {   
      public static void main(String[] args) {   
          Thread t1 = new Thread(new DeadTest(true));   
          Thread t2 = new Thread(new DeadTest(false));   
     
          t1.start();   
          t2.start();   
      }   
  }

标题名称：Java多线程基本使用
URL网址：http://www.csdahua.cn/qtweb/news23/255523.html

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