java线程知识点总结.docx
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java线程知识点总结
进程:
是一个正在执行的程序,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。
线程:
就是进程中的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。
JVM启动的时候会有一个进程java.exe,该进程至少有一个线程负责java程序的执行,而且这个线程运行的代码存在于main方法中,该线程成为主线程。
创建线程的方式:
1、继承Thread类
步骤:
(1)、定义类继承Thread
(2)、复写Thread类中的run方法
目的:
将自定义的代码存储在run方法中,让线程运行。
(3)、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。
2、创建线程的第二种方式:
实现Runnable接口
步骤:
*
(1)、定义类实现Runnable接口
将线程要运行的代码存放在run方法中
(2)、覆盖Runnable接口中的run方法
(3)、通过Thread类建立线程对象
(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
因为,自定义额run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象,所以要让线程去指定对象的run方法,就必须明确run方法所属对象。
(5)、调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。
实现方式和继承方式的区别:
实现方式好处:
避免了单继承的局限性,在定义线程时,建议使用实现方式。
继承Thread:
线程代码存放在Thread子类run方法中,实现Runnable,线程代码存放在接口的run方法中。
发现运行结果每次都不同,因为多个线程都获取cpu的执行权,cpu执行到谁,谁就执行,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,以达到看上去是同时运行的效果,我们可以形象的把多线程的运行行为看成在互相抢夺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,至于执行多长,cpu说了算。
Eg:
创建两个线程,和主线程交替执行:
classTestextendsThread
{
privateStringname;
Test(Stringname)
{
this.name=name;
}
publicvoidrun()
{
for(intx=0;x<60;x++)
{
System.out.println(name+"..run.."+x);
}
}
}
classThreadTest
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
Testt1=newTest("one");
Testt2=newTest("two");
t1.start();
t2.start();
for(intx=0;x<60;x++)
{
System.out.println("main"+x);
}
}
}
五种状态:
被创建,运行(start()),临时状态、阻塞(具备运行资格,但没有执行权),冻结(放弃了执行资格),消亡(stop()、run()方法执行完成)
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的执行权,也进不去,因为没有获取锁。
Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式,同步代码块:
synchronized(对象)
{
需要同步的代码;
}
同步的前提:
1、必须要有两个或者两个以上的线程
2、必须是多个线程使用同一个锁
必须保证同步中只能有一个线程在运行。
好处:
解决多线程的安全问题
弊端:
多个线程都需要判断锁,较为消耗资源。
如何找程序是否有安全问题:
1、明确哪些代码是多线程运行代码
2、明确共享数据
3、明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。
同步函数用的是哪个锁呢?
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,所以同步函数用的锁是this。
如果同步函数被static修饰后,使用的锁是什么?
用过验证,发现不再是this,因为静态方法中不可以定义this,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,该对象的类型是class,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
/*
线程间通讯:
其实就是多个线程在操作同一个资源,
但是操作的动作不同。
*/
classRes
{
privateStringname;
privateStringsex;
booleanflag=false;
publicsynchronizedvoidset(Stringname,Stringsex)
{
if(flag)
try{this.wait();}catch(Exceptione){}
this.name=name;
this.sex=sex;
flag=true;
this.notify();
}
publicsynchronizedvoidout()
{
if(!
flag)
try{this.wait();}catch(Exceptione){}
System.out.println(name+"...."+sex);
flag=false;
this.notify();
}
}
classInputimplementsRunnable
{
privateResr;
Input(Resr)
{
this.r=r;
}
publicvoidrun()
{
intx=0;
while(true)
{
if(x==0)
r.set("mike","man");
else
r.set("丽丽","女");
x=(x+1)%2;
}
}
}
classOutputimplementsRunnable
{
privateResr;
Output(Resr)
{
this.r=r;
}
publicvoidrun()
{
while(true)
{
r.out();
}
}
}
classInputOutputDemo
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
Resr=newRes();
Inputin=newInput(r);
Outputout=newOutput(r);
Threadt1=newThread(in);
Threadt2=newThread(out);
t1.start();
t2.start();
//newThread(newInput(r)).start();newThread(newOutput(r)).start();//将6句变为两句
}
}
对于多个生产者和消费者。
为什么要定义while判断标记。
原因:
让被唤醒的线程再一次判断标记。
为什么定义notifyAll,
因为需要唤醒对方线程。
因为只用notify,容易出现只唤醒本方线程的情况。
导致程序中的所有线程都等待。
实例:
生产者消费者问题:
classResource
{
privateStringname;
privateintcount=1;
privatebooleanflag=false;
publicsynchronizedvoidset(Stringname)
{
while(flag)
try{wait();}catch(Exceptione){}
this.name=name+"--"+count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产者"+this.name);
flag=true;
this.notifyAll();
}
publicsynchronizedvoidout()
{
while(!
flag)
{
try{wait();}catch(Exceptione){}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者..."+this.name);
flag=false;
this.notifyAll();
}
}
classProducerimplementsRunnable
{
privateResourceres;
Producer(Resourceres)
{
this.res=res;
}
publicvoidrun()
{
while(true)
{
res.set("+商品+");
}
}
}
classConsumerimplementsRunnable
{
privateResourceres;
Consumer(Resourceres)
{
this.res=res;
}
publicvoidrun()
{
while(true)
{
res.out();
}
}
}
classProducerConsumerDemo
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
Resourceres=newResource();
Producerpro=newProducer(res);
Consumercon=newConsumer(res);
Threadt1=newThread(pro);
Threadt2=newThread(pro);
Threadt3=newThread(con);
Threadt4=newThread(con);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
利用JDK1.5的新特性:
importjava.util.concurrent.locks.*;
classProducerConsumerDemo2
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
Resourcer=newResource();
Producerpro=newProducer(r);
Consumercon=newConsumer(r);
Threadt1=newThread(pro);
Threadt2=newThread(pro);
Threadt3=newThread(con);
Threadt4=newThread(con);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
/*
JDK1.5中提供了多线程升级解决方案。
将同步synchronized替换成现实Lock操作。
将Object中的wait,notifynotifyAll,替换了Condition对象。
该对象可以Lock锁进行获取。
该示例中,实现了本方只唤醒对方操作。
Lock:
替代了Synchronized
lock
unlock
newCondition()
Condition:
替代了ObjectwaitnotifynotifyAll
await();
signal();
signalAll();
*/
classResource
{
privateStringname;
privateintcount=1;
privatebooleanflag=false;
//t1t2
privateLocklock=newReentrantLock();
privateConditioncondition_pro=lock.newCondition();
privateConditioncondition_con=lock.newCondition();
publicvoidset(Stringname)throwsInterruptedException
{
lock.lock();
try
{
while(flag)
condition_pro.await();//t1,t2
this.name=name+"--"+count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者.."+this.name);
flag=true;
condition_con.signal();
}
finally
{
lock.unlock();//释放锁的动作一定要执行。
}
}
//t3t4
publicvoidout()throwsInterruptedException
{
lock.lock();
try
{
while(!
flag)
condition_con.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者........."+this.name);
flag=false;
condition_pro.signal();
}
finally
{
lock.unlock();
}
}
}
classProducerimplementsRunnable
{
privateResourceres;
Producer(Resourceres)
{
this.res=res;
}
publicvoidrun()
{
while(true)
{
try
{
res.set("+商品+");
}
catch(InterruptedExceptione)
{
}
}
}
}
classConsumerimplementsRunnable
{
privateResourceres;
Consumer(Resourceres)
{
this.res=res;
}
publicvoidrun()
{
while(true)
{
try
{
res.out();
}
catch(InterruptedExceptione)
{
}
}
}
}
停止线程:
run方法结束,开启多线程运行,运行代码通常是循环结构,只要控制住循环,就可以让run方法结束,也就是线程结束。
Thread类中的join()方法,当A线程执行到了B线程的join()方法时,A就会等待,等B线程都执行完,A才会执行,join()可以用来临时加入线程执行。
设置优先级:
t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY)
yield():
暂停正在执行的线程对象,执行其他线程。
匿名内部类写多线程同时执行:
classThreadTest
{
publicstaticvoidmain(String[]args)
{
newThread()
{
publicvoidrun()
{
for(intx=0;x<100;x++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+x);
}
}
}.start();
for(intx=0;x<100;x++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+x);
}
Runnabler=newRunnable()
{
publicvoidrun()
{
for(intx=0;x<100;x++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+x);
}
}
};
newThread(r).start();
}
}