多线程学习笔记1

来源:互联网 发布:java ftp 编辑:程序博客网 时间:2024/03/28 18:41

一直想写多线程爬虫,但是对多线程编程不太熟悉,买了两本书<<多线程编程核心技术>>,<<java并发编程实战>>,边看边学边做笔记

多线程编程1:
两种方法实现
1:继承Thread类
class Thread1 extends Thread{
public void run(){
syso("Thread1")
}
public static void main(String[] args){
new Thread1().start
}
}
2:实现Runnable接口
class Thread1 implements Runnable{
public void run(){
syso("Thread1")
}
public static void main(String[] args){
new Thread(new Thread1).start()
}
}
在主函数中执行start()方法的顺序不代表线程的启动顺序,这里涉及到一个线程安全问题
在单线程环境中,如果向某个变量先写入值,在没有其他写入操作的情况下读取这个变量,那么总能得到相同的值
然而,在读和写操作在不同的线程中执行时,情况并非如此,例如:
public class Novisibility {
private static boolean ready;
private static int number;
private static class ReaderThread extends Thread{
public void run(){
while(!ready)
Thread.yield();
System.out.println(number);
}
}
public static void main(String[] args){
new ReaderThread().start();
number = 45;
ready = true;
}
}
Novisibility可能会持续循环下去,因为线程可能永远都看不到ready的值,也可以能会输出0,因为读线程读到了写入ready
的值,但是没有看到之后写入的number值,这种现象称为重排序(虽然我运行了一下,每次都能正常输出......)
线程不安全问题造成的原因有许多种,比如多个线程共享一个变量,如以下代码
public class Test1{
private ExpensiveObject instance = null;
public ExpensiveObject getInstance(){
if(instance == null){
instance = new ExpensiveObject();
return instance;
}
}
}
若有两个线程a和b同时执行getInstance,a看到instance为空,即将初始化一个类,此时b抢到执行权,同样判断instance为空,
初始化一个类,此时a抢到执行权,又会初始化一次instace,出现线程安全问题
可以通过同步代码块来支持原子性使上述方法变为线程安全的方法
public class Test1{
private ExpensiveObject instance = null;
public synchronized ExpensiveObject getInstance(){
if(instance == null){
instance = new ExpensiveObject();
return instance;
}
}
}
synchronized保证了每次只能有一个线程执行该关键字保护的代码块,相当于一种互斥体,但是会造成性能降低
线程的停止:
大多数停止一个线程的操作使用Thread.interrupt()方法,但是interrupt()方法的效果并不是马上停止循环,而是仅仅相当于在当
前线程中打了一个停止的标记,例如以下代码
public class MyThread extends Thread{
public void run(){
super.run();
for(int i = 0;i < 50000;i++){
System.out.println("i="+i);
}
}
public static void main(String[] args){
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
thread.interrupt();
}
}
虽然调用了interrupt()方法,但是线程没有停止
判断线程是否停止状态
1:this.interrupted(),用于测试当前线程是否已经中断
静态方法,当前线程指的是运行this.interrupted()方法的线程,线程的中断状态会被该方法清除,如以下代码:
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
Thread.sleep(1000);
Thread.currentThread().interrupt();
System.out.println("是否停止1?="+thread.interrupted());
System.out.println("是否停止2?="+thread.interrupted());
控制台会打印一个true一个false
2:this.isInterrupted(),测试线程是否已经中断
非静态方法,测试线程Thread对象是否已经是中断状态,但不清除状态
由此可以在线程中使用for语句来判断线程是否是停止状态,如果是停止状态,让后面的代码不运行
public class MyThread extends Thread {
public void run(){
super.run();
for(int i = 0;i < 50000;i++){
if(this.interrupted()){
System.out.println("线程停止.退出");
break;
}
System.out.println("i="+i);
}
System.out.println("end");
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
Thread.sleep(20);
thread.interrupt();
}
}
实际上线程并未停止,只是for循环终止,可以通过抛出异常来直接停止线程
public class MyThread extends Thread {
public void run(){
super.run();
try {
for(int i = 0;i < 50000;i++){
if(this.interrupted()){
throw new InterruptedException();
}
System.out.println("i="+i);
}
System.out.println("end");
}catch(InterruptedException e){
System.out.println("线程已退出");
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
Thread.sleep(20);
thread.interrupt();
}
}
线程的暂停:
1.suspend()和resume()方法(已作废)
public class MyThread extends Thread {
private long i = 0;
public long geti(){
return i;
}
public void seti(long i){
this.i = i;
}
public void run(){
while(true){
i++;
}
}
public static void main(String[] args){
try{
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
Thread.sleep(5000);
//第一段
thread.suspend();
System.out.println("第一段="+System.currentTimeMillis()+"i="+thread.geti());
Thread.sleep(5000);
System.out.println("第一段="+System.currentTimeMillis()+"i="+thread.geti());
//第二段
thread.resume();
Thread.sleep(5000);
//第三段
thread.suspend();
System.out.println("第二段="+System.currentTimeMillis()+"i="+thread.geti());
Thread.sleep(5000);
System.out.println("第二段="+System.currentTimeMillis()+"i="+thread.geti());
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
缺点
使用不当,会造成公共的同步对象的独占,使得其他线程无法访问公共同步对象
2.yield方法
放弃当前的cpu资源,让给其他任务,但放弃时间不确定,
Thread.yield()
线程的优先级
线程优先级决定了谁得到的cpu资源较多,也就是cpu优先执行优先级较高的线程对象中的任务
方法:setPriority(int priorrity)
读取错误
如下程序不是线程安全的
public class Mutable {
private int value;
public void setvalue(int value){
this.value = value;
}
public int getvalue(){
return value;
}
}
原因是如果某个线程调用了setvalue,那么另一个正在调用getvalue的线程可能会看到更新后的value值,也可能看不到,应该进行同步
public class Mutable {
private int value;
public synchronized void setvalue(int value){
this.value = value;
}
public synchronized int getvalue(){
return value;
}
}
重入:
当某个线程请求一个由其他线程持有的锁时,发出请求的线程就会阻塞,然而由于内置锁的可重入,如果某个线程师徒获德
一个已经由它持有的锁,那么这个请求就会成功,重入意味着获取锁的操作粒度是线程而非调用,入下面程序
public class Test1{
public synchronized void dosomething(){

}
}
class Test2 extends Test1{
public synchronized void dosomething(){
super.dosomething();
}
}
子类改写了父类的代码,然后调用父类的方法,此时如果如果没有可重入的锁,会产生死锁的问题,原因是Test1和Test2的
dosomething方法都是synchronized的,每个dosomething方法被调用时都会获取Test1上的锁,然而如果锁时不可以重入的,那么在
调用super.dosomething将无法获得Test1上的锁,因为该锁已经被持有,线程将永远停顿
当一个线程执行的代码出现异常时,锁自动释放
同步不具有继承性
synchronized同步代码块
用Synchronized修饰方法时,如果一个线程需要执行的时间过长,会造成等待时间过长
可以使用同步代码块解决弊端,如下
public class Task {
private String getData1;
private String getData2;
public void doLongTimeTask(){
try{
System.out.println("task begin");
Thread.sleep(3000);
String privateGetData1 = "长时间处理任务后远程返回的值1 threadname="+Thread.currentThread().getName();
String privateGetData2 = "长时间处理任务后远程返回的值1 threadname="+Thread.currentThread().getName();
synchronized(this){
getData1 = privateGetData1;
getData2 = privateGetData2;
}
System.out.println(getData1);
System.out.println(getData2);
System.out.println("task end");
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
仅仅同步有可能造成线程不安全的部分
如果一个类中有很多sunchronized方法,可以使用非this对象的锁,这样不会造成阻塞,但是必须保证多个线程持有同一个对象的锁
静态同步synchronized方法需要用.class对象的锁
在使用String作为锁时要注意常量池缓存的问题
synchronized同步方法的无限等待问题
public class Test1 implements Runnable{
public synchronized void run(){
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在运行");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args){
Test1 test = new Test1();
Thread task1 = new Thread(test);
Thread task2 = new Thread(test);
task1.start();
task2.start();
}
}
如上代码,一个线程进入到同步方法中,进入while循环,将会一直持有锁,别的方法无法进入,使用同步代码块的方式
public class Test1 implements Runnable{
public synchronized void run(){
while(true){
synchronized(this){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在运行");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public static void main(String[] args){
Test1 test = new Test1();
Thread task1 = new Thread(test);
Thread task2 = new Thread(test);
task1.start();
task2.start();
}
}
多线程的死锁问题
不同线程都在等待不可能被释放的锁,导致所有任务都无法继续完成,如下列代码
public class DealThread implements Runnable{
public String username;
public Object lock1 = new Object();
public Object lock2 = new Object();
public void setflag(String username){
this.username = username;
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
if(username.equals("a")){
synchronized(lock1){
try{
System.out.println("username = "+username);
Thread.sleep(3000);
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
synchronized(lock2){
System.out.println("lock1-lock2");
}
}
}
if(username.equals("b")){
synchronized(lock2){
try{
System.out.println("username = "+username);
Thread.sleep(3000);
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
synchronized(lock1){
System.out.println("lock1-lock2");
}
}
}
}
public static void main(String[] args){
try{
DealThread t1 = new DealThread();
t1.setflag("a");
Thread thread1 = new Thread(t1);
thread1.start();
Thread.sleep(1000);
t1.setflag("b");
Thread thread2 = new Thread(t1);
thread2.start();
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
产生死锁的原因是程序设计的Bug,如上述程序
线程1满足第一个分支username=a,进入同步代码块获取lock1打印username,cpu资源被线程2获得
线程2满足第二个分支username=b,进入同步代码块获得lock2打印username,cpu资源被线程1获得
线程1继续执行发现lock2已经被线程2持有,进入等待,线程2获得执行权
线程2继续执行发现lock1已经被线程1持有,进入等待
死锁产生
死锁的避免
设计程序时尽量避免双方互相持有对方锁的情况

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