Java多线程常用的方法有哪些
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一、线程相关概念
1、程序:是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。简单的说:就是我们写的代码
。
2、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。
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。
3、线程:是进程创建的,是进程的实体,一个进程可以有多个线程
,例如使用迅雷下载文件,迅雷相当于进程,下载的文件相当于线程。
4、单线程:同一时刻,只允许执行一个线程
。
5、多线程:同一时刻,可以执行多个线程
。例如:使用迅雷可以同时下载多个文件。
6、并发:同一时刻,多个任务交替进行
。单核CPU实现的多任务就是并发。
7、并行:同一时刻,多个任务同时进行
。多核CPU可以实现并行,当任务较多时,并发和并行有可能同时发生。
二、线程基本使用
创建线程有两种方法:
1、继承Thread
类,重写run
方法。
2、实现Runnable
接口,重写run
方法。
注意:Thread
类实现了Runnable
接口。
(一) 继承Thread类,重写run方法
public class Thread01 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Cat cat = new Cat();
cat.start();
System.out.println("主线程" + Thread.currentThread().getName());
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("主线程i=" + i);
Thread.sleep(1000);
}
}}class Cat extends Thread{
int times = 0;
@Override public void run() {
while (true) {
System.out.println("你好" + (++times) + Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (times == 5){
break;
}
}
}}
1、在继承Thread
类,重写了run()
方法后,在main
方法中需要创建对象,并调用start()
方法,启动线程。
2、使用start()
方法,会调用重写的run()
方法。
3、如果main
方法中,start()
方法后面还有执行语句,并且run()
方法中也有执行语句,main
线程中会启动一个子线程Thread-0
,主线程不会阻塞,主线程与子线程会交替执行。
注意:如果主线程执行完毕,但子线程未执行完,进程不会结束,所有线程执行完毕后,进程自动结束。
4、在主线程中为什么使用start()
方法去调用run()
方法,而不是直接调用run()
方法,因为run()
方法是一个普通方法,没有真正启动线程,如果调用run()
方法,就会将run()
方法执行完毕后,再执行main
方法剩余语句,主线程就会阻塞。
所以上面程序都运算结果是:
主线程main
主线程i=1你好1Thread-0主线程i=2你好2Thread-0主线程i=3你好3Thread-0主线程i=4你好4Thread-0主线程i=5你好5Thread-0
(二) 实现Runnable接口,重写run方法
public class Thread02 {
public static void main(String[] args) {
Dog dog = new Dog();
Thread thread = new Thread(dog);
thread.start();
}}class Dog implements Runnable{
@Override public void run() {
int count = 0;
while (true) {
System.out.println("小狗汪汪叫" + (++count) + Thread.currentThread().getName());
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if (count == 10){
break;
}
}
}}
1、因为Runnable
接口中没有start()
方法,所以需要代理
。
2、先在main方法中需要创建对象,然后创建一个Thread
对象,将之前创建的对象传入Thread
,借助Thread,调用start()
方法,创建线程。
3、建议使用Runnable
,因为实现Runnable接口更加适合多个线程共享一个资源的情况,避免了单继承的限制。
三、线程终止
(一)基本说明
1、当线程执行完任务时会自动退出。
2、也可以使用变量控制run()
方法退出终止线程。
(二)操作
1、如果一个线程中的run()
方法内部是一个while(true){}
,即一个无限循环
。
2、我们可以在线程内部,创建一个boolean属性loop
,让loop = true,然后while(loop){}
。
3、再提供一个setLoop
方法,这样就可以在其他类中调用setLoop方法,改变boolean值,来控制线程终止。
(三)代码演示
public class ThreadExit {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
T t = new T();
t.start();
Thread.sleep(10000);
t.setLoop(false);
}}class T extends Thread{
private boolean loop = true;
private int times = 0;
@Override public void run() {
while (loop){
System.out.println("hello" + (++times));
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void setLoop(boolean loop) {
this.loop = loop;
}}
四、线程常用方法
(一)第一组
1、setName:设置线程名称,使之与参数name相同。
2、getName:返回该线程名称。
3、start:使该线程开始执行,JAVA虚拟机底层调用该线程的start0方法。
4、run:调用线程对象的run方法。
5、setPriority:更改线程的优先级。
6、getPriority:获取线程的优先级。
7、sleep:在指定的毫秒数内,让当前正在执行的线程休眠。
8、interrupt:中断线程。
注意事项:
1、start()
底层会创建新的线程,调用run(),run()
就是一个简单的方法调用,不会启动新线程
。
2、中断线程一般用于中断正在休眠的线程
,并没有真正的结束线程,所以如果线程中每输出内容后,会调用Thread.sleep()
进行休眠的话,我们可以调用interrupt()
方法将其提前唤醒
。
代码演示:
public class ThreadMethod01 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
T t = new T();
t.setName("邱崇源");
t.setPriority(1);
t.start();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("hi" + i);
}
System.out.println(t.getName() + "优先级是" + t.getPriority());
t.interrupt();
}}class T extends Thread{
@Override public void run() {
while (true){
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在吃包子" + i);
}
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "休眠中");
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被唤醒了");
}
}
}}
(二)第二组
1、yield:是一个静态方法
,表示线程的礼让
。让出CPU
,让其他线程执行,但是不一定成功
,因为这取决于CPU,如果CPU认为两个线程可以一起执行,则不进行礼让,所以如果CPU的核数多,并且线程数少,礼让就会大概率失败
。
2、join:表示线程的插队
,假如主线程与子线程正在交替运行,我们想先让子线程执行
完毕,然后再让主线程执行,就可以使用线程插队,在主线程中,创建子线程对象,并调用join
方法,可以实现线程插队,线程插队一定会成功
,先执行完插入线程任务后,再继续执行主线程
。
代码演示:
public class ThreadMethod02 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
A a = new A();
a.start();
for (int i = 1; i <= 20; i++) {
System.out.println("主线程(小弟)吃了" + i + "个包子");
Thread.sleep(1000);
if (i == 5) {
System.out.println("主线程(小弟)让子线程(大哥)先吃");
a.join();
//Thread.yield();
System.out.println("子线程(大哥)吃完了,主线程(小弟)接着吃");
}
}
}}class A extends Thread {
@Override public void run() {
for (int i = 1; i <= 20; i++) {
System.out.println("子线程(大哥)吃了" + i + "个包子");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}}
五、用户线程和守护线程
1、用户线程:也叫工作线程
,线程的任务执行完或通知方式结束。
2、守护线程:一般是为工作线程服务
的,当所有的用户线程结束
,守护线程自动结束
。
应用场景:
如果有两个线程,主线程运行结束,但子线程是无限循环。我们想让主线程结束的同时,子线程也结束,就需要让子线程变成守护线程。
在主线程中,创建子线程对象,并调用setDaemon(true)
,让子线程变成守护线程。
注意:一定要放在start方法之前
。
代码演示:
public class ThreadMethod03 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyDaemonThread myDaemonThread = new MyDaemonThread();
myDaemonThread.setDaemon(true);
myDaemonThread.start();
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
System.out.println("宝强正在辛苦工作...");
Thread.sleep(1000);
}
System.out.println("宝强回家了,宋喆仓惶跑路...");
}}class MyDaemonThread extends Thread{
@Override public void run() {
while (true){
System.out.println("马蓉与宋喆正在爽歪歪...");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}}
六、线程的生命周期
1、JDK 中用 Thread.State 枚举表示了线程的几种状态
2、线程状态转换图
七、线程的同步
1、应用场景:
假如有100张票,有三个线程同时进入该方法买票,票就有可能超卖。所以我们需要线程同步机制,保证数据在同一时刻,最多有一个线程访问。
可以采取同步方法,在方法中加入synchronized
关键字。
也可以采用同步代码块,synchronized(对象){}
。
注意:synchronized是非公平锁
,如果这次第一个线程访问了数据,那么下一次第一个线程也有可能访问到数据。
如果同步方法是非静态
的,那么锁可以是this,也可以是其他对象,但要求是同一个对象。
例:synchronized(this)
。
如果同步方法是静态
的,锁为当前类本身。
例:synchronized(类名:class)
。
2、代码演示:
public class SellTicket {
public static void main(String[] args) {
SellTicket02 sellTicket04 = new SellTicket02();
Thread thread1 = new Thread(sellTicket04);
Thread thread2 = new Thread(sellTicket04);
Thread thread3 = new Thread(sellTicket04);
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}}class SellTicket02 implements Runnable {
public static int ticket = 100;
private boolean loop = true;
public synchronized void sell() {
if (ticket <= 0) {
loop = false;
return;
}
System.out.println("卖出了一张票,还剩" + (--ticket) + "张");
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
@Override public void run() {
while (loop) {
sell();
}
}}
八、线程的死锁
1、基本介绍
多个线程都占用了对方的锁资源,但不肯相让,就导致了死锁,在编程中,一定要避免死锁的发生。
2、发生场景:
例如:A和B的面前都各有两道门,A的第一道门是o1,第二道门是o2。B的第一道门是o2,第二道门是o1。他们的面前有两把锁,一个是o1锁,一个是o2锁,假如A抢到了o1锁,B抢到了o2锁,但是他们只可打开各自的第一道门,第二道门都没有打开,那么他们都无法释放自己的锁资源,又不可能相让,因此发生了死锁。
3、代码演示:
public class DeadLock_ {
public static void main(String[] args) { //模拟死锁现象
DeadLockDemo A = new DeadLockDemo(true);
A.setName("A 线程");
DeadLockDemo B = new DeadLockDemo(false);
B.setName("B 线程");
A.start();
B.start();
} }class DeadLockDemo extends Thread {
static Object o1 = new Object();// 保证多线程,共享一个对象,这里使用 static
static Object o2 = new Object();
boolean flag;
public DeadLockDemo(boolean flag) {//构造器
this.flag = flag;
}
@Override
public void run() {
if (flag) {
synchronized (o1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入 1");
synchronized (o2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入 2");
}
}
} else {
synchronized (o2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入 3");
synchronized (o1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入 4");
}
}
}
} }
九、释放锁
1、下面操作会释放锁
当前线程的同步方法,同步代码块执行结束。
当前线程在同步代码块,同步方法中遇到break,return
。
当前线程在同步代码块,同步方法中出现了未处理的错误或异常
,导致异常结束。
当前线程在同步代码块,同步方法中执行的线程对象的wait方法
,当前线程暂停,并释放锁。
2、 下面操作不会释放锁
线程执行同步代码块和同步方法时,程序调用
Thread.sleep(),Thread.yield()
方法暂停当前线程的执行,不会释放锁。
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。
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