java基础中多线程

一、多线程概述

 进程:是一个正在执行中的程序。
 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
 
 java VM启动的时候会有一个进程java.exe
 该进程中至少一个线程负责java程序的执行
 而且这个线程运行代码存在于main方法中
 该线程为主线程
 
 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

二、创建线程

 创建线程的第一种方法: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。让线程运行
    3,调用线程的start方法,
    该方法二个作用:启动线程,调用run方法
    
    为什么要覆盖run方法?
    Thread类用于描述线程
    该类就定义了一个功能,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Thread类中run方法,用于存储线程要运行的代码

代码实现:

class Demo extends Thread
{
public void run()
{   for(int i=0;i<=100;i++)
System.out.println("demo run..."+i);
}}
public class ThreadDemo {
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,没有运行
for(int i=0;i<=100;i++)
System.out.println("hellow word...."+i);
}
}

创建线程的第二种方式:实现Runnabe接口
 1、定义类实现Runnable接口
 2,覆盖Runnable接口中的run方法
      将线程要运行的代码存放在该run方法中
 3、通过Thread类建立线程对象
 4、将Runnable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方法所属的对象时Runnable接口的子类对象。
     所以要让线程去指定对象的run方法,就必须明确该类的run方法所属的对象
 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
代码实现:

class Ticket implements Runnable  //继承Runnable
{private static int tick=100;
  public void run()
  {  while(true) //循环购票
 {  if(tick>0)
 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale:"+tick--);
 }
  }
}

public class TicketDemo {
public static void main(String[] args) {
Ticket t=new Ticket();//创建Ticket对象
Thread t1=new Thread(t);//创建四个线程
Thread t2=new Thread(t);
Thread t3=new Thread(t);
Thread t4=new Thread(t);

t1.start();//启动线程
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
  

  实现方式和继承方式有什么区别呢?
  实现方式好处:避免了但继承的局限性
  在定义线程时候,建立使用实现方式。
  二种方式区别:
  继承Thread:线程代码存放Thread子类闰方法中
  实现Runnable:线程代码存在接口的子类的run方法
 

三、多线程安全问题

一个线程在执行多条语句时,并运算同一个数据时,在执行过程中,其他线程参与进来,并操作了这个数据。导致到了错误数据的产生。

涉及到两个因素:

1,多个线程在操作共享数据。

2,有多条语句对共享数据进行运算。

原因:这多条语句,在某一个时刻被一个线程执行时,还没有执行完,就被其他线程执行了。

解决安全问题

用同步代码块或者同步函数,让一个线程执行完,另一个线程再来操作共享数据。

代码实现生产者消费者问题:

 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法程的情况。导致程序中的所有线程都等待。

public class ProducerConsumerDemo {
public static void main(String[] args) {
Resource r = new Resource();
Producer pro = new Producer(r);
Consumer con = new Consumer(r);
       new Thread(pro).start();
       new Thread(pro).start();
       new Thread(con).start();
       new Thread(con).start();
}

}

class Resource {
private String name;
private int count = 1;
private boolean flag = false;
public synchronized void set(String name) {
while(flag)
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.name = name + "---" + count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产者" + this.name);
flag = true;
this.notifyAll();
}
public synchronized void out() {
while (!flag)
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费者....."
+ this.name);
flag = false;
this.notifyAll();
}
}
class Producer implements Runnable {
private Resource res;
Producer(Resource res) {
this.res = res;
}
public void run() {
while (true) {
res.set("商品+");
}
}
}
class Consumer implements Runnable {
private Resource res;
Consumer(Resource res) {
this.res = res;
}
public void run() {
while (true) {
res.out();
}
}
}
四、单利设计模式----懒汉式----

 延迟加载

当多线程访问懒汉式时,因为懒汉式的方法内对共性数据进行多条语句的操作。所以容易出现线程安全问题。

为了解决,加入同步机制,解决安全问题。但是却带来了效率降低。

为了效率问题,通过双重判断的形式解决。

class Single {

    private static Singles = null;

     private Single() {  }

     public static Single getInstance() {

        if (s ==null) {

            synchronized (Single.class) {

                if (s ==null) s = new Single();

}   }       return s;

    }

}

五、总结

     通过线程这块知识的学习和练习,掌握了创建线程的二种方法(继承Thread、实现Runnable),多线程存在安全问题原因(多线程操作共享数据和多条语句对共享数据进行运算)以及解决办法(同步代码块),但是同步可能会产生死锁,为了避免产生死锁,我们要不用同步嵌套同步还有单例设计模式中懒汉模式,对以后再编程中会有很大帮助。
 

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