Java笔记之多线程详解

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进程:正在进行中的程序(直译)

线程:就是进程中一个负责程序执行的控制单元(执行路径)

一个进程中可以多执行路径,称之为多线程

一个进程中至少要有一个线程

开启多个线程是为了同时运行多部分代码

每一个线程都有自己运行的内容,这个内容可以称为线程要执行的任务。

多线程的好处:解决了多部分同时运行的问题

多线程的弊端:线程太多会导致效率的降低

其实应用程序的执行都是cpu在做着快速的切换完成的,这个切换是随机的

JVM启动时就启动了多个线程,至少有两个线程可以分析的出来。

1、执行main函数的线程,

             该线程的任务代码都定义在main函数中

2、负责垃圾回收的线程。

如何创建一个线程呢?

创建线程方式一:继承Thread类

步骤:

1、定义一个类继承Thread类

2、覆盖Thread类中的run方法

3、直接创建Thread的子类对象创建线程

4、调用start方法开启线程并调用线程的任务run方法执行

可以通过Thread的getName获取线程的名称 Thread-编号(从0开始)

主线程的名字就是main

class Demo extends Thread
{
	private String name;
	Demo(String name)
	{
		super(name);
		//this.name = name;
	}
	public void run()
	{
		for(int x=0; x<10; x++)
		{
			//for(int y=-9999999; y<999999999; y++){}
			System.out.println(name+"....x="+x+".....name="+Thread.currentThread().getName());
		}
	}
}




class ThreadDemo2 
{
	public static void main(String[] args) 
	{

		/*
		创建线程的目的是为了开启一条执行路径,去运行指定的代码和其他代码实现同时运行。
		
		而运行的指定代码就是这个执行路径的任务。

		jvm创建的主线程的任务都定义在了主函数中。

		而自定义的线程它的任务在哪儿呢?
		Thread类用于描述线程,线程是需要任务的。所以Thread类也对任务的描述。
		这个任务就通过Thread类中的run方法来体现。也就是说,run方法就是封装自定义线程运行任务的函数。
		
		run方法中定义就是线程要运行的任务代码。

		开启线程是为了运行指定代码,所以只有继承Thread类,并复写run方法。
		将运行的代码定义在run方法中即可。 


		*/
//
//		Thread t1 = new Thread();

		Demo d1 = new Demo("旺财");
		Demo d2 = new Demo("xiaoqiang");
		d1.start();//开启线程,调用run方法。
		
		d2.start();
		System.out.println("over...."+Thread.currentThread().getName());
	}
}

调用run和调用start有什么区别?

1.start()方法来启动线程,真正实现了多线程运行。这时无需等待run方法体代码执行完毕,可以直接继续执行下面的代码;通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程, 这时此线程是处于就绪状态, 并没有运行。 然后通过此Thread类调用方法run()来完成其运行操作的, 这里方法run()称为线程体,它包含了要执行的这个线程的内容, Run方法运行结束, 此线程终止。然后CPU再调度其它线程。
2.run()方法当作普通方法的方式调用。程序还是要顺序执行,要等待run方法体执行完毕后,才可继续执行下面的代码; 程序中只有主线程——这一个线程, 其程序执行路径还是只有一条, 这样就没有达到写线程的目的。
记住:多线程就是分时利用CPU,宏观上让所有线程一起执行 ,也叫并发

创建线程的第一种方式:继承Thread类。

创建线程的第二种方式:实现Runnable接口。

1,定义类实现Runnable接口。
2,覆盖接口中的run方法,将线程的任务代码封装到run方法中。
3,通过Thread类创建线程对象,并将Runnable接口的子类对象作为Thread类的构造函数的参数进行传递。
    为什么?因为线程的任务都封装在Runnable接口子类对象的run方法中。
    所以要在线程对象创建时就必须明确要运行的任务。

4,调用线程对象的start方法开启线程。


实现Runnable接口的好处:
1,将线程的任务从线程的子类中分离出来,进行了单独的封装。
    按照面向对象的思想将任务的封装成对象。
2,避免了java单继承的局限性。

所以,创建线程的第二种方式较为常用。

class Demo implements Runnable//extends Fu //准备扩展Demo类的功能,让其中的内容可以作为线程的任务执行。
					//通过接口的形式完成。
{
	public void run()
	{
		show();
	}
	public void show()
	{
		for(int x=0; x<20; x++)
		{
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....."+x);
		}
	}
}


class  ThreadDemo
{
	public static void main(String[] args) 
	{	
		Demo d = new Demo();
		Thread t1 = new Thread(d);
		Thread t2 = new Thread(d);
		t1.start();
		t2.start();


//		Demo d1 = new Demo();
//		Demo d2 = new Demo();
//		d1.start();
//		d2.start();
	}
}



/*
class Thread 
{
	private Runnable r;
	Thread()
	{
	
	}
	Thread(Runnable r)
	{
		this.r  = r;
	}

	public void run()
	{
		if(r!=null)
			r.run();
	}

	public void start()
	{
		run();
	}
}
class ThreadImpl implements Runnable
{
	public void run()
	{
		System.out.println("runnable run");
	}
}
ThreadImpl i = new ThreadImpl();
Thread t = new Thread(i);
t.start();




class SubThread extends Thread
{
	public void run()
	{
		System.out.println("hahah");
	}
}
//SubThread s = new SubThread();
//s.start();

*/

线程安全问题产生的原因:

1、多个线程在操作共享的数据

2、操作共享数据的线程代码有多条

当一个线程在执行操作共享数据的多条代码过程中,其他线程参与了运算就会导致线程安全问题的产生

就会导致线程安全问题的产生

解决思路;
就是将多条操作共享数据的线程代码封装起来,当有线程在执行这些代码的时候,
其他线程时不可以参与运算的。
必须要当前线程把这些代码都执行完毕后,其他线程才可以参与运算。 

在java中,用同步代码块就可以解决这个问题。

同步代码块的格式:
synchronized(对象)
{
    需要被同步的代码 ;
}

同步的好处:解决了线程的安全问题。


同步的弊端:相对降低了效率,因为同步外的线程的都会判断同步锁。


同步的前提:同步中必须有多个线程并使用同一个锁。

*/

class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
	private  int num = 100;
	Object obj = new Object();
	public void run() //加上关键字synchronized可成同步函数 public synchronized void add(int num)
	{
		while(true)
		{
			synchronized(obj)
			{
				if(num>0)
				{
					try{Thread.sleep(10);}catch (InterruptedException e){}
					
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....sale...."+num--);
				}
			}
		}
	}
}


class  TicketDemo
{
	public static void main(String[] args) 
	{

		Ticket t = new Ticket();//创建一个线程任务对象。

		Thread t1 = new Thread(t);
		Thread t2 = new Thread(t);
		Thread t3 = new Thread(t);
		Thread t4 = new Thread(t);

		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();


		/*
		Ticket t1 = new Ticket();
//		Ticket t2 = new Ticket();
//		Ticket t3 = new Ticket();
//		Ticket t4 = new Ticket();

		t1.start();
		t1.start();//一个线程不能开启两次,会抛出无效线程状态异常 
		t1.start();
		t1.start();
		*/

		
	}
}

/*
同步函数的使用的锁是this;

同步函数和同步代码块的区别:
同步函数的锁是固定的this。

同步代码块的锁是任意的对象。

建议使用同步代码块。

class Ticket implements Runnable
{
	private  int num = 100;
//	Object obj = new Object();
	boolean flag = true;
	public void run()
	{
//		System.out.println("this:"+this);

		if(flag)
			while(true)
			{
				synchronized(this)
				{
					if(num>0)
					{
						try{Thread.sleep(10);}catch (InterruptedException e){}						
						System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....obj...."+num--);
					}
				}
			}
		else
			while(true)
				this.show();
	}

	public synchronized void show()
	{
		if(num>0)
		{
			try{Thread.sleep(10);}catch (InterruptedException e){}
			
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....function...."+num--);
		}
	}
}

class SynFunctionLockDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Ticket t = new Ticket();
//		System.out.println("t:"+t);

		Thread t1 = new Thread(t);
		Thread t2 = new Thread(t);

		t1.start();
		try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}//让主线程停几毫秒让出让前一个线程先走,不然主线程会直接把下面那一行判断代码运行,然后两个线程就都是false了
		t.flag = false;
		t2.start();
	}
}

死锁示例:常见情景之一同步的嵌套

class Ticket implements Runnable
{
	private  int num = 100;
	Object obj = new Object();
	boolean flag = true;
	public void run()
	{


		if(flag)
			while(true)
			{
				synchronized(obj)
				{
					show();
				}
			}
		else
			while(true)
				this.show();
	}

	public synchronized void show()
	{

		synchronized(obj)
		{
			if(num>0)
			{
				try{Thread.sleep(10);}catch (InterruptedException e){}
				
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....sale...."+num--);
			}
		}
	}
}


class DeadLockDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Ticket t = new Ticket();
//		System.out.println("t:"+t);

		Thread t1 = new Thread(t);
		Thread t2 = new Thread(t);

		t1.start();
		try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){}
		t.flag = false;
		t2.start();
	}
}

当对象被占用,两个线程都不肯释放,就发生死锁

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