JavaSE知识-24(多线程(上))

24.01_多线程(多线程的引入)

• 1.什么是线程
  • 线程是程序执行的一条路径, 一个进程中可以包含多条线程
  • 多线程并发执行可以提高程序的效率, 可以同时完成多项工作
• 2.多线程的应用场景
  • 红蜘蛛同时共享屏幕给多个电脑
  • 迅雷开启多条线程一起下载
  • QQ同时和多个人一起视频
  • 服务器同时处理多个客户端请求

24.02_多线程(多线程并行和并发的区别)

• 并行就是两个任务同时运行，就是甲任务进行的同时，乙任务也在进行。(需要多核CPU)
• 并发是指两个任务都请求运行，而处理器只能按受一个任务，就把这两个任务安排轮流进行，由于时间间隔较短，使人感觉两个任务都在运行。
• 比如我跟两个网友聊天，左手操作一个电脑跟甲聊，同时右手用另一台电脑跟乙聊天，这就叫并行。
• 如果用一台电脑我先给甲发个消息，然后立刻再给乙发消息，然后再跟甲聊，再跟乙聊。这就叫并发。

24.03_多线程(Java程序运行原理和JVM的启动是多线程的吗)

• A:Java程序运行原理
  • Java命令会启动java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ，然后主线程去调用某个类的 main 方法。
• B:JVM的启动是多线程的吗
  • JVM启动至少启动了垃圾回收线程和主线程，所以是多线程的。

24.04_多线程(多线程程序实现的方式1)

• 1.继承Thread
  • 定义类继承Thread
  • 重写run方法
  • 把新线程要做的事写在run方法中
  • 创建线程对象
  • 开启新线程, 内部会自动执行run方法

package com.hwh.thread;

public class Demo2_Thread {

        public static void main(String[] args) {
            MyThread mt = new MyThread();       //4,创建Thread类的子类对象
            mt.start();                         //5,开启线程
            
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println("bb");
            }
        }

    }

    class MyThread extends Thread {             //1,继承Thread
        public void run() {                     //2,重写run方法
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {     //3,将要执行的代码写在run方法中
                System.out.println("aaaaaaaaaaaa");
            }
        }
    }

24.05_多线程(多线程程序实现的方式2)

• 2.实现Runnable
  • 定义类实现Runnable接口
  • 实现run方法
  • 把新线程要做的事写在run方法中
  • 创建自定义的Runnable的子类对象
  • 创建Thread对象, 传入Runnable
  • 调用start()开启新线程, 内部会自动调用Runnable的run()方法

package com.hwh.thread;

public class Demo3_Thread {
        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
            MyRunnable mr = new MyRunnable();   //4,创建Runnable的子类对象
            //Runnable target = mr; mr = 0x0011
            Thread t = new Thread(mr);          //5,将其当作参数传递给Thread的构造函数
            t.start();                          //6,开启线程
            
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println("bb");
            }
        }

    }

    class MyRunnable implements Runnable {      //1,定义一个类实现Runnable

        @Override
        public void run() {                     //2,重写run方法
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {     //3,将要执行的代码写在run方法中
                System.out.println("aaaaaaaaaaaa");
            }
        }
    }

24.06_多线程(实现Runnable的原理)

• 查看源码
  • 1,看Thread类的构造函数,传递了Runnable接口的引用
  • 2,通过init()方法找到传递的target给成员变量的target赋值
  • 3,查看run方法,发现run方法中有判断,如果target不为null就会调用Runnable接口子类对象的run方法

package com.hwh.thread;
public class Demo4_Thread {
        public static void main(String[] args) {
            new Thread() {                                      //1,继承Thread类
                public void run() {                             //2,重写run方法
                    for(int i = 0; i < 1000; i++) {             //3,将要执行的代码写在run方法中
                        System.out.println("aaaaaaaaaaaaaa");
                    }
                }
            }.start();                                          //4,开启线程
            
            new Thread(new Runnable() {                         //1,将Runnable的子类对象传递给Thread的构造方法
                public void run() {                             //2,重写run方法
                    for(int i = 0; i < 1000; i++) {             //3,将要执行的代码写在run方法中
                        System.out.println("bb");
                    }
                }
            }).start();                                         //4,开启线程
        }
    }

24.07_多线程(两种方式的区别)

• 查看源码的区别:
  • a.继承Thread : 由于子类重写了Thread类的run(), 当调用start()时, 直接找子类的run()方法
  • b.实现Runnable : 构造函数中传入了Runnable的引用, 成员变量记住了它, start()调用run()方法时内部判断成员变量Runnable的引用是否为空, 不为空编译时看的是Runnable的run(),运行时执行的是子类的run()方法
• 继承Thread
  • 好处是:可以直接使用Thread类中的方法,代码简单
  • 弊端是:如果已经有了父类,就不能用这种方法
• 实现Runnable接口
  • 好处是:即使自己定义的线程类有了父类也没关系,因为有了父类也可以实现接口,而且接口是可以多实现的
  • 弊端是:不能直接使用Thread中的方法需要先获取到线程对象后,才能得到Thread的方法,代码复杂

24.08_多线程(匿名内部类实现线程的两种方式)

• 继承Thread类
• 实现Runnable接口

package com.hwh.thread;
public class Demo4_Thread {
        public static void main(String[] args) {
            new Thread() {                                      //1,继承Thread类
                public void run() {                             //2,重写run方法
                    for(int i = 0; i < 1000; i++) {             //3,将要执行的代码写在run方法中
                        System.out.println("aaaaaaaaaaaaaa");
                    }
                }
            }.start();                                          //4,开启线程
            
            new Thread(new Runnable() {                         //1,将Runnable的子类对象传递给Thread的构造方法
                public void run() {                             //2,重写run方法
                    for(int i = 0; i < 1000; i++) {             //3,将要执行的代码写在run方法中
                        System.out.println("bb");
                    }
                }
            }).start();                                         //4,开启线程
        }
    }

24.09_多线程(获取名字和设置名字)

• 1.获取名字
  • 通过getName()方法获取线程对象的名字
• 2.设置名字
  • 通过构造函数可以传入String类型的名字
  • 通过setName(String)方法可以设置线程对象的名字

package com.hwh.threadmethod;
public class Demo1_Name {
        public static void main(String[] args) {
            //demo1();
            Thread t1 = new Thread() {
                public void run() {
                    //this.setName("张三");
                    System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaa");
                }
            };
            
            Thread t2 = new Thread() {
                public void run() {
                    //this.setName("李四");
                    System.out.println(this.getName() + "....bb");
                }
            };
            
            t1.setName("张三");
            t2.setName("李四");
            t1.start();
            t2.start();
        }

        public static void demo1() {
            new Thread("芙蓉姐姐") {                            //通过构造方法给name赋值
                public void run() {
                    System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaa");
                }
            }.start();
            
            new Thread("凤姐") {
                public void run() {
                    System.out.println(this.getName() + "....bb");
                }
            }.start();
        }
    }

24.10_多线程(获取当前线程的对象)

• Thread.currentThread(), 主线程也可以获取

package com.hwh.threadmethod;
public class Demo2_CurrentThread {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread() {
            public void run() {
                System.out.println(getName() + "....aaaaaa");
            }
        }.start();
        
        new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                //Thread.currentThread()获取当前正在执行的线程
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...bb");
            }
        }).start();
        
        Thread.currentThread().setName("我是主线程");
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

运行结果为
Thread-0....aaaaaa
我是主线程 //main
Thread-1...bb

24.11_多线程(休眠线程)

• Thread.sleep(毫秒,纳秒), 控制当前线程休眠若干毫秒1秒= 1000毫秒 1秒 = 1000 * 1000 * 1000纳秒 1000000000

package com.hwh.threadmethod;
public class Demo3_Sleep {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            //demo1();
            
            //结果Thread-0...aaaaaaaaaa  Thread-1...bb 间隔输出
            new Thread() {
                public void run() {
                    for(int i = 0; i < 10; i++) {
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaa");
                    }
                }
            }.start();
            
            new Thread() {
                public void run() {
                    for(int i = 0; i < 10; i++) {
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(getName() + "...bb");
                    }
                }
            }.start();
        }

            
        public static void demo1() throws InterruptedException {
            for(int i = 20; i >= 0; i--) {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("倒计时第" +i + "秒");//每隔一秒输出一次
            }
        }
    }

24.12_多线程(守护线程)

• setDaemon(), 设置一个线程为守护线程, 该线程不会单独执行, 当其他非守护线程都执行结束后, 自动退出

package com.hwh.threadmethod;
public class Demo4_Daemon {
        public static void main(String[] args) {
            Thread t1 = new Thread() {
                public void run() {
                    for(int i = 0; i < 2; i++) {
                        System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                    }
                }
            };
            
            Thread t2 = new Thread() {
                public void run() {
                    for(int i = 0; i < 500; i++) {
                        System.out.println(getName() + "...bb");
                    }
                }
            };
            
            t2.setDaemon(true);                         //设置为守护线程, t1挂掉t2就挂掉了
            
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }

24.13_多线程(加入线程)

• join(), 当前线程暂停, 等待指定的线程执行结束后, 当前线程再继续
• join(int), 可以等待指定的毫秒之后继续

package com.hwh.threadmethod;
public class Demo5_Join {
        /**
         * @param args
         * join(), 当前线程暂停, 等待指定的线程执行结束后, 当前线程再继续
         */
        public static void main(String[] args) {
            final Thread t1 = new Thread() {
                public void run() {
                    for(int i = 0; i < 10; i++) {
                        System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaa");
                    }
                }
            };
            
            Thread t2 = new Thread() {
                public void run() {
                    for(int i = 0; i < 10; i++) {
                        if(i == 2) {
                            try {
                                //t1.join(); //匿名内部类使用其所在主方法的局部变量时, 必须用final修饰
                                t1.join(1);                 //插队指定的时间,过了指定时间后,两条线程交替执行
                            } catch (InterruptedException e) {
                                
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                        System.out.println(getName() + "...bb");
                    }
                }
            };
            
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }

24.14_多线程(礼让线程)

• yield让出cpu

package com.hwh.threadmethod;
public class Demo6_Yield {
        /**
         * yield让出cpu礼让线程
         */
        public static void main(String[] args) {
            new MyThread().start();
            new MyThread().start();
        }

    }

    class MyThread extends Thread {
        public void run() {
            for(int i = 1; i <= 1000; i++) {
                if(i % 10 == 0) {
                    Thread.yield();                     //让出CPU
                }
                System.out.println(getName() + "..." + i);
            }
        }
    }

24.15_多线程(设置线程的优先级)

• setPriority()设置线程的优先级

package com.hwh.threadmethod;
public class Demo7_Priority {
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(){
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 100; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaa" );
                }
            }
        };
        
        Thread t2 = new Thread(){
            public void run() {
                for(int i = 0; i < 100; i++) {
                    System.out.println(getName() + "...bb" );
                }
            }
        };
        
        //t1.setPriority(10);                   设置最大优先级
        //t2.setPriority(1);
        
        t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);        //设置最小的线程优先级
        t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);        //设置最大的线程优先级
        
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

24.16_多线程(同步代码块)

• 1.什么情况下需要同步
  • 当多线程并发, 有多段代码同时执行时, 我们希望某一段代码执行的过程中CPU不要切换到其他线程工作. 这时就需要同步.
  • 如果两段代码是同步的, 那么同一时间只能执行一段, 在一段代码没执行结束之前, 不会执行另外一段代码.
• 2.同步代码块
  • 使用synchronized关键字加上一个锁对象来定义一段代码, 这就叫同步代码块
  • 多个同步代码块如果使用相同的锁对象, 那么他们就是同步的

package com.hwh.syn;
public class Demo1_Synchronized {
        public static void main(String[] args) {
            final Printer p = new Printer();
            
            new Thread() {
                public void run() {
                    while(true) {
                        p.print1();
                    }
                }
            }.start();
            
            new Thread() {
                public void run() {
                    while(true) {
                        p.print2();
                    }
                }
            }.start();
        }

    }

    class Printer {
        Demo d = new Demo();
        public void print1() {
            //synchronized(new Demo()) {                            //同步代码块,锁机制,锁对象可以是任意的
            synchronized(d) {
                System.out.print("我");
                System.out.print("叫");
                System.out.print("韩");
                System.out.print("文");
                System.out.print("浩");
                System.out.print("\r\n");
            }
        }
        
        public void print2() {
            //synchronized(new Demo()) {                            //锁对象不能用匿名对象,因为匿名对象不是同一个对象
            synchronized(d) {       
                System.out.print("欢");
                System.out.print("迎");
                System.out.print("光");
                System.out.print("临");
                System.out.print("\r\n");
            }
        }
    }

    class Demo{}

24.17_多线程(同步方法)

• 使用synchronized关键字修饰一个方法, 该方法中所有的代码都是同步的

package com.hwh.syn;
public class Demo2_Synchronized {
    public static void main(String[] args) {
        final Printer2 p = new Printer2();
        
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    p.print1();
                }
            }
        }.start();
        
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    p.print2();
                }
            }
        }.start();
    }

}

class Printer2 {
    Demo d = new Demo();
    //非静态的同步方法的锁对象是神马?
    //答:非静态的同步方法的锁对象是this
    //静态的同步方法的锁对象是什么?
    //是该类的字节码对象
    public static synchronized void print1() {                          //同步方法只需要在方法上加synchronized关键字即可
        //非静态public synchronized void print1() {
        System.out.print("我");
        System.out.print("是");
        System.out.print("韩");
        System.out.print("文");
        System.out.print("浩");
        System.out.print("\r\n");
    }
    
    public static void print2() {
        //synchronized(new Demo()) {                            //锁对象不能用匿名对象,因为匿名对象不是同一个对象
        synchronized(Printer2.class) {      
            //非静态synchronized(this) {   
            System.out.print("欢");
            System.out.print("迎");
            System.out.print("光");
            System.out.print("临");
            System.out.print("\r\n");
        }
    }
}

24.18_多线程(线程安全问题)

• 多线程并发操作同一数据时, 就有可能出现线程安全问题
• 使用同步技术可以解决这种问题, 把操作数据的代码进行同步, 不要多个线程一起操作

package com.hwh.syn;
public class Demo3_Ticket {
        /**
         * 需求:铁路售票,一共100张,通过四个窗口卖完.
         */
        public static void main(String[] args) {
            new Ticket().start();
            new Ticket().start();
            new Ticket().start();
            new Ticket().start();
        }
    }

    class Ticket extends Thread {
        private static int ticket = 100;
        //private static Object obj = new Object();     //如果用引用数据类型成员变量当作锁对象,必须是静态的加static
        public void run() {
            while(true) {
                synchronized(Ticket.class) {
                    if(ticket == 0) {
                        break;
                    }
                    try {
                        Thread.sleep(10);               //线程1睡,线程2睡,线程3睡,线程4睡
                    } catch (InterruptedException e) {
                        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(getName() + "...这是第" + ticket-- + "号票");
                }
            }
        }
    }

24.19_多线程(火车站卖票的例子用实现Runnable接口)

package com.hwh.syn;
public class Demo4_Ticket {
    /**
         * @param args
         * 火车站卖票的例子用实现Runnable接口
         */
        public static void main(String[] args) {
            MyTicket mt = new MyTicket();
            new Thread(mt).start();
            new Thread(mt).start();
            new Thread(mt).start();
            new Thread(mt).start();
            
            /*Thread t1 = new Thread(mt);               //多次启动一个线程是非法的
            t1.start();
            t1.start();
            t1.start();
            t1.start();*/
        }

    }

    class MyTicket implements Runnable {
        private int tickets = 100;
        @Override
        public void run() {
            while(true) {
                synchronized(this) {
                    //也可以synchronized(Ticket.class) {
                    if(tickets <= 0) {
                        break;
                    }
                    try {
                        Thread.sleep(10);               //线程1睡,线程2睡,线程3睡,线程4睡
                    } catch (InterruptedException e) {
                        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...这是第" + tickets-- + "号票");
                }
            }
        }
    }

24.20_多线程(死锁)

• 多线程同步的时候, 如果同步代码嵌套, 使用相同锁, 就有可能出现死锁
  • 尽量不要嵌套使用

package com.hwh.syn;

public class Demo5_DeadLock {

        /**
         * @param args
         */
        private static String s1 = "筷子左";
        private static String s2 = "筷子右";

        public static void main(String[] args) {
            new Thread() {
                public void run() {
                    while(true) {
                        synchronized(s1) {
                            System.out.println(getName() + "...获取" + s1 + "等待" + s2);
                            synchronized(s2) {
                                System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "开吃");
                            }
                        }
                    }
                }
            }.start();
            
            new Thread() {
                public void run() {
                    while(true) {
                        synchronized(s2) {
                            System.out.println(getName() + "...获取" + s2 + "等待" + s1);
                            synchronized(s1) {
                                System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "开吃");
                            }
                        }
                    }
                }
            }.start();
        }
    }

24.21_多线程(以前的线程安全的类回顾)

• A:回顾以前说过的线程安全问题
  • 看源码：Vector,StringBuffer,Hashtable,Collections.synchroinzed(xxx)
  • Vector是线程安全的,ArrayList是线程不安全的
  • StringBuffer是线程安全的,StringBuilder是线程不安全的
  • Hashtable是线程安全的,HashMap是线程不安全的