黑马程序员_多线程

------- android培训、java培训、期待与您交流！ ----------

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，或者叫一个控制单元。

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，而且这个线程运行的代码存在于main方法中，该线程称之为主线程。

扩展：其实更细节说明jvm，jvm启动不止一个线程，还负责垃圾回收机制的线程。

如何在自定义的代码中自定义一个线程？

通过对api的查找，java已经提供了对线程这类事物的描述，就是Thread类。

创建线程的第一种方式：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方法中，让线程运行。

3、调用线程的start方法，该方法两个作用：启动线程，调用run方法。

为什么覆盖run方法呢？

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类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。

class Demo extends Thread{    publicvoid run()    {        System.out.println("demorun");    }}class ThreadDemo{    publicstatic void main(String[] args)    {        Demod=new Demo();//创建好一个线程。        d.start();    }}

线程都有自己默认的名称：Thread-编号，该编号从0开始。

static Thread currentThread()：获取当前线程对象。

getName()：获取线程名称。

class Test extends Thread{    Test(Stringname)    {        super(name);    }    publicvoid run()    {        System.out.println(Thread.currentThread().getName());    }}class ThreadTest{    publicstatic void main(String[] args)    {        Testt1=new Test("one");        Testt2=new Test("two");        t1.start();        t2.start();    }}

创建线程的第二种方式，实现Runable接口。

步骤：

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接口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方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。所以要让线程去运行指定对象的方法，就必须明确该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。

实现方式和继承方式有什么区别呢？

实现方式好处：避免了单继承的局限性。

在定义线程时，建议使用实现方式。

两种方式区别：

继承Thread：线程代码存放在Thread子类run方法中。

实现Runnable，线程代码存在接口的子类的run方法中。

多线程运行出现安全问题：

当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。

解决办法：

对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完。在执行过程中，其他线程不可以参与执行。

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式，就是同步代码块。

synchronized（对象）

{

    需要被同步的代码

}

同步的前提：

1、必须要有两个或者两个以上的线程；

2、必须是多个线程使用同一个锁。

必须保证同步中只能有一个线程在运行

好处：解决了多线程的安全问题；

弊端:多个线程都需要判断锁，较为消耗资源。

class Ticket implements Runnable{    privateint tick=100;    Objectobj=new Object();    publicvoid run()    {        while(true)        {            synchronnized(obj)            {                try{Thread.sleep(10);}catch(Exceptione){}                if(tick>0)                {                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"==="+tick--);                }            }        }    }}class TicketDemo{    publicstatic void main(String[] args)    {        Tickett=new Ticket();        Threadt1=new Thread(t);//创建线程        Threadt2=new Thread(t);        Threadt3=new Thread(t);        Threadt4=new Thread(t);        t1.start();        t2.start();        t3.start();        t4.start();    }}

需求：

银行有一个金库，有两个储户分别存300元，每次存100，存3次。

目的：该程序是否有安全问题，如果有如何解决。

如何找问题：

1、明确哪些代码是多线程运行代码；

2、明确共享数据；

3、明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。

class Bank{    privateint sum;    publicsynchronized void add(int n)//同步函数，和同步块功能一样    {        sum=sum+n;        System.out.println("sum="+sum);    }}class Cus implements Runnable{    privateBank b=new Bank();    publicvoid run()    {        for(intx=0;x<3;x++)        {            b.add(100);        }    }}class BankDemo{    publicstatic void main(String[] args)    {        Cusc=new Cus();        Threadt1=new Thread(c);        Threadt2=new Thread(c);        t1.start();        t2.start();    }}

同步函数的锁是this。

如果同步函数被静态修饰后，使用的锁不再是this，因为静态方法中不可以定义this。

静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象。该对象的类型是Class，类名.class。

静态同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码对象，类名.class。

单例设计模式：

饿汉式

class Single{    privatestatic final Single s=new Single();    privateSingle(){}    publicstatic Single getInstance()    {        returns;    }}

懒汉式//实例延迟加载，如果多线程访问时会出现安全问题，用加同步解决。

class Single{    privatestatic Single s=null;    privateSingle(){}    publicstatic Single getInstance()    {        if(s==null)        {            synchronized(Single.class)            {                if(s==null)                    s=newSingle();            }        }        returns;    }}class SingleDemo{    publicstatic void main(String[] args)    {        System.out.println("HelloWorld!");    }}

死锁：同步中嵌套同步

class Test implements Runnable{    privateboolean flag;    Test(booleanflag)    {        this.flag=flag;    }    publicvoid run()    {        if(flag)        {            synchronized(MyLock.locka)            {                System.out.print("iflocka");                synchronized()                {System.out.print("iflockb");}            }        }        else        {            synchronized(MyLock.lockb)            {                System.out.print("elselockb");                synchronized(MyLock.locka)                {System.out.print("elselocka");}            }        }    }}class MyLock{    staticObject locka=new Object();    staticObject lockb=new Object();}class DeadLockTest{    publicstatic void main(String[] args)    {        Threadt1=new Thread(new Test(true));        Threadt2=new Thread(new Test(false));        t1.start();        t2.start();    }}

线程间通信

思考1：wait()，notify()，notifyAll()，用来操作线程为什么定义在了Object类中？

1、这些方法存在于同步中；

2、使用这些方法时必须要标识所属的同步锁；

3、锁可以是任意对象，所以任意对象调用的方法一定定义Object类中。

思考2：wait（），sleep（）有什么区别？

wait（）：释放资源，释放锁。

sleep（）：释放资源，不释放锁.

线程间通讯：其实就是多个线程在操作一个资源，但是操作的动作不同。

等待唤醒机制：

notifyAll():

class Res{    privateString name;    privateString sex;    privateboolean flag=false;    publicsynchronized void set(String name,String sex)    {        if(flag)            try{this.wait();}catch(Exceptione){}        this.name=name;        this.sex=sex;        flag=true;        this.notify();    }    publicsynchronized void out()    {        if(!flag)            try{this.wait();}catch(Exceptione){}        System.out.println(name+""+sex);        flag=false;        this.notify();    }}class Input implements Runnable{    privateRes r;    Input(Resr)    {        this.r=r;    }    publicvoid run()    {        intx=0;        while(true)        {                if(x==0)                    r.set("mike","man");                else                    r.set("丽丽","女");                x=(x+1)%2;        }    }}class Output implements Runnable{    privateRes r;    Output(Resr)    {        this.r=r;    }    publicvoid run()    {        while(true)        {            r.out();        }    }}class InputOutputDemo{    publicstatic void main(String[] args)    {        Resr=new Res();        newThread(new Input(r)).start();        newThread(new Output(r)).start();        //Inputin=new Input(r);        //OutputOut=new Output(r);        //Threadt1=new Thread(in);        //Threadt2=new Thread(out);        //t1.start();        //t2.start();    }}

生产者消费者

class ProducerConsumerDemo{    publicstatic void main(String[] args)    {        Resourcef=new Resource();        Producerpro=new Producer(r);        Consumercon=new Consumer(r);        Threadt1=new Thread(pro);        Threadt2=new Thread(con);        t1.start();        t2.start();    }}class Resource{    privateString name;    privateint count=1;    privateboolean flag=false;    publicsynchronized void set(String name)    {        while(flag)            try{wait();}catch(Exceptione){}        this.name=name+"--"+count++;        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产者"+this.name);        flag=true;        this.notifyAll();    }    publicsynchronized void out()    {        while(!flag)            try{wait();}catch(Exceptione){}        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费者"+this.name);        flag=false;        this.notifyAll();    }}class Producer implements Runnable{    privateResource res;    producer(Resourceres)    {        this.res=res;    }    publicvoid run()    {        while(true)        {            res.set("+商品+");        }    }}class Consumer implements Runnable{    privateResource res;    producer(Resourceres)    {        this.res=res;    }    publicvoid run()    {        while(true)        {            res.out("+商品+");        }    }}

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。只用notify，容易出现只唤醒本方线程的情况，导致程序中的所有线程都等待。

接口Condition：

Condition将Object监视器方法（wait、notify和nofifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与任意Lock实现组合使用，为每个对象提供多个等待set（wait-set）。其中Lock替代了synchronized方法和语句的使用，Condition替代了Object监视器方法的使用。

import java.util.concurrent.locks.*;class ProducerConsumerDemo{    publicstatic void main(String[] args)    {        Resourcef=new Resource();        Producerpro=new Producer(r);        Consumercon=new Consumer(r);        Threadt1=new Thread(pro);        Threadt2=new Thread(con);        t1.start();        t2.start();    }}class Resource{    privateString name;    privateint count=1;    privateboolean flag=false;    privateLock lock=new ReentrantLock();    privateCondition condition_pro=lock.newCondition();    privateCondition condition_con=lock.newCondition();    publicvoid set(String name)throws InterruptedException    {        lock.lock();        try        {            while(flag)                condition_pro.await();            this.name=name+"--"+count++;            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产者"+this.name);            flag=true;            condition_con.signal();        }        finally        {            lock.unlock();        }           }    publicsynchronized void out()throws InterruptedException    {        lock.lock();        try        {            while(!flag)            condition_con.await();            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费者"+this.name);            flag=false;            condition_pro.signal();        }        finally        {            lock.unlock();//释放锁的动作一定要执行        }           }}class Producer implements Runnable{    privateResource res;    producer(Resourceres)    {        this.res=res;    }    publicvoid run()    {        while(true)        {            try            {                res.set("+商品+");            }            catch(InterruptedExceptione)            {                           }        }    }}class Consumer implements Runnable{    privateResource res;    producer(Resourceres)    {        this.res=res;    }    publicvoid run()    {            try            {                res.out("+商品+");            }            catch(InterruptedExceptione)            {                           }    }}

JDK1.5中提供了多线程升级解决方案。

将同步synchronized替换成显示的Lock操作。

将Objec中的wait，notify，notifyAll替换了Condition对象。

该对象可以通过Lock锁进行获取。

在该示例中，实现了本方只唤醒对方的操作。

显示的锁机制以及显示的锁对象上的等待唤醒操作机制，一个锁对应多个condition。

stop方法已经过时。

如何停止线程？

只有一种，run方法结束。

开启多线程运行，运行代码通常是循环结构。只要控制住循环，就可以让run方法结束，也就是线程结束。

特殊情况：当线程处于了冻结状态，就不会读取到标记，那么线程就不会结束。

清除线程的冻结状态：Thread类中提供了该方法：interrupt()。

当没有指定的方式让线程恢复到运行状态时，这时需要对冻结进行清除。强制让线程恢复到运行状态中来，这样就可以操作标记让线程结束。

public final void setDaemon(booleanb on)

将该线程标记为守护线程或用户线程。当正在运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机退出。

该方法必须在启动线程前调用。

class stopThread implements Runnable{    privateboolean flag=true;    publicvoid run()    {        while(flag)        {            try            {                wait();            }            catch(InterruptedExceptione)            {                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...Exception");                flag=false;            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...run");        }    }    publicvoid changeFlag()    {        flag=false;    }}class StopThreadDemo{    publicstatic void main(String[] args)    {        StopThreadst=new StopThread();        Threadt1=new Thread(st);        Threadt2=new Thread(st);        //t1.setDaemon(true);守护线程        //t2.setDaemon(true);守护线程        t1.start();        t2.start();        intnum=0;        while(true)        {            if(num++== 60)            {                //st.changeFlag();                t1.interrupt();                t2.interrupt();                break;            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..."+num);        }    }}

join：

当a线程执行到了b线程的join（）方法时，a线程就会等待，等b线程都执行完，a才会执行。join可以用来临时加入线程执行。

class Demo implements Runnable{    publicvoid run()    {        for(intx=0;x<70;x++)        {            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..."+x);        }    }}class JoinDemo{    publicstatic void main(String[] args)throws Exception    {        Demod=new Demo();        Threadt1=new Thread(d);        Threadt2=new Thread(d);        t1.start();        t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//提高优先级，相当于10        t1.join();        t2.start();        for(intx=0;x<80;x++)        {            System.out.println("main..."+x);        }        System.out.println("over");    }}

yield()暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。