线程
应用程序以进程为单位运行时,一个进程之内可以分为一到多个线程
window下可以通过任务管理器查看进程
Linux下可以通过 ps-fe
查看
线程进程都可以并行执行
操作系统中有一个组建叫任务调度器,将CPU的时间片分给不同的程序使用,围观串行(单核),宏观并行。
好处:
1):多进程,多线程可以让程序不被阻塞
2):充分利用多核CPU的优势,提高运行效率
1.Java中的多线程
Thread类
创建线程的方法(1):
Thread t = new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println("****");
}
};
创建线程的方法(2):
Runnable r = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("***");
}
};
Thread t = new Thread(r);
t.start();
2.线程中常见的方法
Thread.sleep(long n);
当前线程休眠n毫秒。Thread.currentThread();
找到当前线程。
main方法其实是主线程)(mian)调用
注意:在控制台使用jconsle来查看某个Java进程中线程的运行情况
实例方法:
start() 让线程启动, 只能调用一次,如果调用了多次会出现IllegalThreadStateException
直接调用run和使用start间接调用run的区别:
直接调用run是在主线程中执行了run,没有启动新的线程,使用start是启动了新的进程,通过新的进程间接执行run。
join() 等待某个线程执行结束,例:
static int r = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1= new Thread(()->{
System.out.println("t1运行开始");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("t1运行结束");
r = 100;
});
t1.start();
/*System.out.println("main开始");
t1.join();
System.out.println("main结束");*/
t1.join();
System.out.println(r);
}
join(long n)
表示等待线程结束,但是最多等待n毫秒。
其他方法:getName()
得到线程的名称yield()
谦让
不推荐使用的方法:.stop(
) 让线程停止.suspend()
让线程暂停.resume()
让线程继续
默认情况下,java进程需要等待所有进程都运行结束才会结束,
有一种特殊的线程叫做守护线程(守护的是主线程),只要主线程运行结束,即使守护线程没有运行结束,也会跟着主线程一起结束。
Thread t1= new Thread(()->{
System.out.println("守护线程开始执行...");
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("守护线程结束");
});
t1.setDaemon(true); // 设置该线程为守护线程
t1.start();
Thread.sleep(1000);
interrupt() 可以打断正在等待的线程(包括sleep, join的等待)
例如:
Thread t = new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("结束...");
});
t.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println("打断t进程");
t.interrupt();
线程的并发(Concurrent)
synchronized(同步关键字)
语法
synchronized(对象) {
要作为原子操作代码
}
例子
static int j = 0;
static Object obj = new Object();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(() ->{
for (int i = 0; i < 5000; i++) {
synchronized (obj){
j++;
}
}
});
Thread t2 = new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 5000; i++) {
synchronized (obj){
j--;
}
}
});
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(j);
}
每个对象都有自己的monitor监视器,当一个线程调用synchronization(对象),就相当于进入了这个对象的监视器,要检查有没有owner,如果没有,此线程成为owner,如果有,这个线程在entrySet的区域等待owner的位置空出来。
成为owner可以理解为获得对象的锁。
在竞争是,是不公平的,并不是谁先进来谁先进入owner
synchronized必须是进入同一个对象的monitor 才有上述的效果
volatile 易变的
可以用来装饰成员变量和静态成员变量,他可以防止线程成从自己的高速缓存中查找变量的值,必须到主线程中获得他。
他保证的是变量在多个线程中的可见性,不保证原子性。
static boolean run = true;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(()->{
while(run){
// ....
}
});
t.start();
Thread.sleep(1000);
run = false;
}
synchronized 语句块既可以保证代码块的原子性,也可以保证代码块内变量的可见性。但缺点是synchronized是属于重量级操作,性能会受到影响。
public synchronized void test() {
}
等价于
public void test() {
synchronized(this) {
}
}
class Test{
public synchronized static void test() {
}
}
等价于
public static void test() {
synchronized(Test.class) {
}
}
线程死锁
a 线程 获得 A 对象 锁
接下来获取B对象的锁
b 线程获得 B对象 锁
接下来获取A对象的锁
例:
Object A = new Object();
Object B = new Object();
Thread a = new Thread(()->{
synchronized (A) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (B) {
System.out.println("操作...");
}
}
});
Thread b = new Thread(()->{
synchronized (B) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (A) {
System.out.println("操作...");
}
}
});
a.start();
b.start();
检测死锁可以使用 jconsole工具
wait() notify() notifyAll()
都属于Object对象的方法
wait() 等待
notify() 唤醒
它们都是线程之间进行协作的手段
obj.wait(); 让object监视器的线程等待
obj.notify(); 让object上正在等待的线程中挑一个唤醒
obj.notifyAll(); 让object上正在等待的线程全部唤醒
必须获得此对象的锁,才能调用这几个方法
Object obj = new Object();
new Thread(()-> {
synchronized (obj) {
System.out.println("thread-0线程执行....");
try {
obj.wait(); // 让线程在obj上一直等待下去
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("thread-0其它代码....");
}
}).start();
new Thread(()-> {
synchronized (obj) {
System.out.println("thread-1线程执行....");
try {
obj.wait(); // 让线程在obj上一直等待下去
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("thread-1其它代码....");
}
}).start();
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("唤醒obj上其它线程");
synchronized (obj){
// obj.notify();
obj.notifyAll();
}
}
wait() 方法实际是会释放对象的锁,进入WaitSet等待区,从而让其他线程就机会获取对象的锁。无限制等待,直到notify为止
wait(long n) 有时限的等待, 到n毫秒后结束等待,或是被notify
面试题:sleep(long n) 睡眠n毫秒, wait(long n) 等待n毫秒
1) sleep是Thread方法,而wait是Object的方法
2) sleep不需要强制和synchronized配合使用,但wait需要和synchronized一起用
3) sleep 在睡眠的同时,不会释放对象锁的,但wait在等待的时候会释放对象锁。
线程的状态
NEW(新建) 线程刚被创建,但是还没有调用 start方法
RUNNABLE(可运行) 当调用了start() 方法之后
BLOCKED(阻塞) 当线程进入了monitor监视器区,处于entrySet里准备竞争锁的时候,处于阻塞状态
WAITING(等待) 当调用了对象的wait方法,或调用了线程对象的join方法,进入了WaitSet,处于等待状态
TIMED_WAITING 当调用wait(long n) join(long n) 进入了WaitSet,处于有限时的等待状态
当调用sleep(long n) 是让当前线程放弃cpu的时间片,睡眠一会
TERMINATED (终止)当线程代码运行结束
五种状态:
NEW(新建), RUNNABLE(可运行) , RUNNING(正在运行), 阻塞(BLOCKED,WAITING, TIMED_WAITING )TERMINATED(终止)
如何让两个线程以固定的顺序运行
static Object obj = new Object();
static boolean t2runed = false;// t2是否执行过
// 打印 2, 1
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(() -> {
synchronized (obj) {
while(!t2runed) { // 如果t2没有执行过
try {
obj.wait(); // 线程t1 先等一会
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
System.out.println(1);
});
Thread t2 = new Thread(()->{
System.out.println(2);
synchronized (obj) {
t2runed = true;
obj.notify();
}
});
t1.start();
t2.start();
}