Java Thread多线程详解及用法解析

其他 2021-02-09 09:21:47 阅读次数: 0
本文主要介绍Java 多线程详解及用法，这里整理了详细资料及简单实现代码，有需要的小伙伴可以参考下

最全面的java多线程用法解析，如果你对Java的多线程机制并没有深入的研究，那么本文可以帮助你更透彻地理解Java多线程的原理以及使用方法。

1.创建线程

在Java中创建线程有两种方法：使用Thread类和使用Runnable接口。在使用Runnable接口时需要建立一个Thread实例。因此，无论是通过Thread类还是Runnable接口建立线程，都必须建立Thread类或它的子类的实例。Thread构造函数：

  1. public Thread( );
  2. public Thread(Runnable target);
  3. public Thread(String name);
  4. public Thread(Runnable target, String name);
  5. public Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
  6. public Thread(ThreadGroup group, String name);
  7. public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);
  8. public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize);

方法一：继承Thread类覆盖run方法

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public class ThreadDemo1 {
   public static void main(String[] args){
    Demo d = new Demo();
    d.start();
    for ( int i= 0 ;i< 60 ;i++){
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
    }
 
   }
  }
  class Demo extends Thread{
   public void run(){
    for ( int i= 0 ;i< 60 ;i++){
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
    }
   }
  }

方法二：

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public class ThreadDemo2 {
  public static void main(String[] args){
   Demo2 d = new Demo2();
   Thread t = new Thread(d);
   t.start();
   for ( int x= 0 ;x< 60 ;x++){
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
   }
  }
}
class Demo2 implements Runnable{
  public void run(){
   for ( int x= 0 ;x< 60 ;x++){
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
   }
  }
}

2.线程的生命周期

与人有生老病死一样，线程也同样要经历开始（等待）、运行、挂起和停止四种不同的状态。这四种状态都可以通过Thread类中的方法进行控制。下面给出了Thread类中和这四种状态相关的方法。

// 开始线程
publicvoid start( );
publicvoid run( );
// 挂起和唤醒线程
publicvoid resume( );     // 不建议使用
publicvoid suspend( );    // 不建议使用
publicstaticvoid sleep(long millis);
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos);
// 终止线程
publicvoid stop( );       // 不建议使用
publicvoid interrupt( );
// 得到线程状态
publicboolean isAlive( );
publicboolean isInterrupted( );
publicstaticboolean interrupted( );
// join方法
publicvoid join( ) throws InterruptedException;

线程在建立后并不马上执行run方法中的代码，而是处于等待状态。线程处于等待状态时，可以通过Thread类的方法来设置线程不各种属性，如线程的优先级（setPriority）、线程名(setName)和线程的类型（setDaemon）等。

当调用start方法后，线程开始执行run方法中的代码。线程进入运行状态。可以通过Thread类的isAlive方法来判断线程是否处于运行状态。当线程处于运行状态时，isAlive返回true，当isAlive返回false时，可能线程处于等待状态，也可能处于停止状态。下面的代码演示了线程的创建、运行和停止三个状态之间的切换，并输出了相应的isAlive返回值。

一但线程开始执行run方法，就会一直到这个run方法执行完成这个线程才退出。但在线程执行的过程中，可以通过两个方法使线程暂时停止执行。这两个方法是suspend和sleep。在使用suspend挂起线程后，可以通过resume方法唤醒线程。而使用sleep使线程休眠后，只能在设定的时间后使线程处于就绪状态（在线程休眠结束后，线程不一定会马上执行，只是进入了就绪状态，等待着系统进行调度）。

在使用sleep方法时有两点需要注意：

1. sleep方法有两个重载形式，其中一个重载形式不仅可以设毫秒，而且还可以设纳秒(1,000,000纳秒等于1毫秒)。但大多数操作系统平台上的Java虚拟机都无法精确到纳秒，因此，如果对sleep设置了纳秒，Java虚拟机将取最接近这个值的毫秒。

2. 在使用sleep方法时必须使用throws或try{…}catch{…}。因为run方法无法使用throws，所以只能使用try{…}catch{…}。当在线程休眠的过程中，使用interrupt方法中断线程时sleep会抛出一个InterruptedException异常。sleep方法的定义如下：

publicstaticvoid sleep(long millis) throws InterruptedException
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException

有三种方法可以使终止线程。

1.  使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止。

2.  使用stop方法强行终止线程（这个方法不推荐使用，因为stop和suspend、resume一样，也可能发生不可预料的结果）。

3.  使用interrupt方法中断线程。

1. 使用退出标志终止线程

当run方法执行完后，线程就会退出。但有时run方法是永远不会结束的。如在服务端程序中使用线程进行监听客户端请求，或是其他的需要循环处理的任务。在这种情况下，一般是将这些任务放在一个循环中，如while循环。如果想让循环永远运行下去，可以使用while(true){…}来处理。但要想使while循环在某一特定条件下退出，最直接的方法就是设一个boolean类型的标志，并通过设置这个标志为true或false来控制while循环是否退出。下面给出了一个利用退出标志终止线程的例子。

join方法的功能就是使异步执行的线程变成同步执行。也就是说，当调用线程实例的start方法后，这个方法会立即返回，如果在调用start方法后后需要使用一个由这个线程计算得到的值，就必须使用join方法。如果不使用join方法，就不能保证当执行到start方法后面的某条语句时，这个线程一定会执行完。而使用join方法后，直到这个线程退出，程序才会往下执行。下面的代码演示了join的用法。

3.多线程安全问题

问题原因：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，还没执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误。

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，其他线程不执行。

同步代码块：

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public class ThreadDemo3 {
  public static void main(String[] args){
   Ticket t = new Ticket();
   Thread t1 = new Thread(t, "窗口一" );
   Thread t2 = new Thread(t, "窗口二" );
   Thread t3 = new Thread(t, "窗口三" );
   Thread t4 = new Thread(t, "窗口四" );
   t1.start();
   t2.start();
   t3.start();
   t4.start();
  }
}
class Ticket implements Runnable{
  private int ticket = 400 ;
  public void run(){
   while ( true ){
    synchronized ( new Object()) {
     try {
      Thread.sleep( 1 );
     } catch (InterruptedException e) {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
     }
     if (ticket<= 0 )
      break ;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "---卖出" +ticket--);
    }
   }
  }
}

同步函数

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public class ThreadDemo3 {
  public static void main(String[] args){
   Ticket t = new Ticket();
   Thread t1 = new Thread(t, "窗口一" );
   Thread t2 = new Thread(t, "窗口二" );
   Thread t3 = new Thread(t, "窗口三" );
   Thread t4 = new Thread(t, "窗口四" );
   t1.start();
   t2.start();
   t3.start();
   t4.start();
  }
}
class Ticket implements Runnable{
  private int ticket = 4000 ;
  public synchronized void saleTicket(){
   if (ticket> 0 )
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "卖出了" +ticket--);
 
  }
  public void run(){
   while ( true ){
    saleTicket();
   }
  }
}

同步函数锁是this 静态同步函数锁是class

线程间的通信

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public class ThreadDemo3 {
  public static void main(String[] args){
   class Person{
    public String name;
    private String gender;
    public void set(String name,String gender){
     this .name =name;
     this .gender =gender;
    }
    public void get(){
     System.out.println( this .name+ "...." + this .gender);
    }
   }
   final Person p = new Person();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     int x= 0 ;
     while ( true ){
      if (x== 0 ){
       p.set( "张三" , "男" );
      } else {
       p.set( "lili" , "nv" );
      }
      x=(x+ 1 )% 2 ;
     }
    }
   }).start();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     while ( true ){
      p.get();
     }
    }
   }).start();
  }
}
/*
张三....男
张三....男
lili....nv
lili....男
张三....nv
lili....男
*/

修改上面代码

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public class ThreadDemo3 {
   public static void main(String[] args){
    class Person{
     public String name;
     private String gender;
     public void set(String name,String gender){
      this .name =name;
      this .gender =gender;
     }
     public void get(){
      System.out.println( this .name+ "...." + this .gender);
     }
    }
    final Person p = new Person();
    new Thread( new Runnable(){
     public void run(){
      int x= 0 ;
      while ( true ){
       synchronized (p) {
        if (x== 0 ){
         p.set( "张三" , "男" );
        } else {
         p.set( "lili" , "nv" );
        }
        x=(x+ 1 )% 2 ;
       }
 
      }
     }
    }).start();
    new Thread( new Runnable(){
     public void run(){
      while ( true ){
       synchronized (p) {
        p.get();
       }
      }
     }
    }).start();
   }
 
  }
  /*
  lili....nv
  lili....nv
  lili....nv
  lili....nv
  lili....nv
  lili....nv
  张三....男
  张三....男
  张三....男
  张三....男
  */

等待唤醒机制

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/*
  *线程等待唤醒机制
  *等待和唤醒必须是同一把锁
  */
public class ThreadDemo3 {
  private static boolean flags = false ;
  public static void main(String[] args){
   class Person{
    public String name;
    private String gender;
    public void set(String name,String gender){
     this .name =name;
     this .gender =gender;
    }
    public void get(){
     System.out.println( this .name+ "...." + this .gender);
    }
   }
   final Person p = new Person();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     int x= 0 ;
     while ( true ){
      synchronized (p) {
       if (flags)
        try {
         p.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
         // TODO Auto-generated catch block
         e.printStackTrace();
        };
       if (x== 0 ){
        p.set( "张三" , "男" );
       } else {
        p.set( "lili" , "nv" );
       }
       x=(x+ 1 )% 2 ;
       flags = true ;
       p.notifyAll();
      }
     }
    }
   }).start();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     while ( true ){
      synchronized (p) {
       if (!flags)
        try {
         p.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
         // TODO Auto-generated catch block
         e.printStackTrace();
        };
       p.get();
       flags = false ;
       p.notifyAll();
       }
     }
    }
   }).start();
  }
}

生产消费机制一

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public class ThreadDemo4 {
  private static boolean flags = false ;
  public static void main(String[] args){
   class Goods{
    private String name;
    private int num;
    public synchronized void produce(String name){
     if (flags)
      try {
       wait();
      } catch (InterruptedException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
      }
     this .name =name+ "编号：" +num++;
     System.out.println( "生产了...." + this .name);
     flags = true ;
     notifyAll();
    }
    public synchronized void consume(){
     if (!flags)
      try {
       wait();
      } catch (InterruptedException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
      }
     System.out.println( "消费了******" +name);
     flags = false ;
     notifyAll();
    }
 
   }
   final Goods g = new Goods();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     while ( true ){
      g.produce( "商品" );
     }
    }
   }).start();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     while ( true ){
      g.consume();
     }
    }
   }).start();
  }
}

生产消费机制2

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public class ThreadDemo4 {
  private static boolean flags = false ;
  public static void main(String[] args){
   class Goods{
    private String name;
    private int num;
    public synchronized void produce(String name){
     while (flags)
      try {
       wait();
      } catch (InterruptedException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
      }
     this .name =name+ "编号：" +num++;
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "生产了...." + this .name);
     flags = true ;
     notifyAll();
    }
    public synchronized void consume(){
     while (!flags)
      try {
       wait();
      } catch (InterruptedException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
      }
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "消费了******" +name);
     flags = false ;
     notifyAll();
    }
 
   }
   final Goods g = new Goods();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     while ( true ){
      g.produce( "商品" );
     }
    }
   }, "生产者一号" ).start();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     while ( true ){
      g.produce( "商品" );
     }
    }
   }, "生产者二号" ).start();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     while ( true ){
      g.consume();
     }
    }
   }, "消费者一号" ).start();
   new Thread( new Runnable(){
    public void run(){
     while ( true ){
      g.consume();
     }
    }
   }, "消费者二号" ).start();
  }
}
/*
消费者二号消费了******商品编号：48049
生产者一号生产了....商品编号：48050
消费者一号消费了******商品编号：48050
生产者一号生产了....商品编号：48051
消费者二号消费了******商品编号：48051
生产者二号生产了....商品编号：48052
消费者二号消费了******商品编号：48052
生产者一号生产了....商品编号：48053
消费者一号消费了******商品编号：48053
生产者一号生产了....商品编号：48054
消费者二号消费了******商品编号：48054
生产者二号生产了....商品编号：48055
消费者二号消费了******商品编号：48055
*/

以上就是对Java 多线程的资料整理，后续继续补充相关知识，谢谢大家对本站的支持！

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转载自blog.csdn.net/wu_xiaozhi_xiao/article/details/55049365
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