关乎Java多线程+Runnable和Thread…

来源:互联网 发布:无懈可击知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 03:45
关乎Java多线程+Runnable和Thread的区别



两种方法

    一种是继承自Thread类.Thread 类是一个具体的类,即不是抽象类,该类封装了线程的行为.要创建一个线程,程序员必须创建一个从 Thread 类导出的新类.程序员通过覆盖 Thread 的 run() 函数来完成有用的工作.用户并不直接调用此函数;而是通过调用 Thread 的 start() 函数,该函数再调用 run().
    
    例如: 

    public class Test extends Thread{
      public Test(){
      }
      public static void main(String args[]){
        Test t1 new Test();
        Test t2 new Test();
        t1.start();
        t2.start();
      }
      public void run(){
        //do thread's things
      }
    }



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    另一种是实现Runnable接口,此接口只有一个函数,run(),此函数必须由实现了此接口的类实现.
    
    例如: 

    public class Test implements Runnable{
      Thread thread1;
      Thread thread2;
      public Test(){
        thread1 new Thread(this,"1");
        thread2 new Thread(this,"2");
      }
      public static void main(String args[]){
        Test new Test();
        t.startThreads();
      }
      public void run(){
        //do thread's things
      }
      public void startThreads(){
        thread1.start();
        thread2.start();
      }
    }

    两种创建方式看起来差别不大,但是弄不清楚的话,也许会将你的程序弄得一团糟.两者区别有以下几点:

1.当你想继承某一其它类时,你只能用后一种方式.

2.第一种因为继承自Thread,只创建了自身对象,但是在数量上,需要几个线程,就得创建几个自身对象;第二种只创建一个自身对象,却创建几个Thread对象.而两种方法重大的区别就在于此,请你考虑:如果你在第一种里创建数个自身对象并且start()后,你会发现好像synchronized不起作用了,已经加锁的代码块或者方法居然同时可以有几个线程进去,而且同样一个变量,居然可以有好几个线程同时可以去更改它.(例如下面的代码)这是因为,在这个程序中,虽然你起了数个线程,可是你也创建了数个对象,而且,每个线程对应了每个对象也就是说,每个线程更改和占有的对象都不一样,所以就出现了同时有几个线程进入一个方法的现象,其实,那也不是一个方法,而是不同对象的相同的方法.所以,这时候你要加锁的话,只能将方法或者变量声明为静态,将static加上后,你就会发现,线程又能管住方法了,同时不可能有两个线程进入同样一个方法,那是因为,现在不是每个对象都拥有一个方法了,而是所有的对象共同拥有一个方法,这个方法就是静态方法.

    而你如果用第二种方法使用线程的话,就不会有上述的情况,因为此时,你只创建了一个自身对象,所以,自身对象的属性和方法对于线程来说是共有的.

    因此,我建议,最好用后一种方法来使用线程.

public class mainThread extends Thread{
  int i=0;
  public static void main(String args[]){
    mainThread m1 new mainThread();
    mainThread m2 new mainThread();
    mainThread m3 new mainThread();
    mainThread m4 new mainThread();
    mainThread m5 new mainThread();
    mainThread m6 new mainThread();
    m1.start();
    m2.start();
    m3.start();
    m4.start();
    m5.start();
    m6.start();
  }
  public synchronized void t1(){
    i=++i;
    try{

    }
    catch(Exception e){}
    //每个线程都进入各自的t1()方法,分别打印各自的i
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
  }
  public void run(){
    synchronized(this){
      while (true) {
        t1();
      }
    }
  }
}




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    下面我们来讲synchronized的4种用法吧:

    1.方法声明时使用,放在范围操作符(public等)之后,返回类型声明(void等)之前.即一次只能有一个线程进入该方法,其他线程要想在此时调用该方法,只能排队等候,当前线程(就是在synchronized方法内部的线程)执行完该方法后,别的线程才能进入.
 
      例如:

      public synchronized void synMethod() {
        //方法体
      }

    2.对某一代码块使用,synchronized后跟括号,括号里是变量,这样,一次只有一个线程进入该代码块.例如:

      public int synMethod(int a1){
        synchronized(a1) {
          //一次只能有一个线程进入
        }
      }
    3.synchronized后面括号里是一对象,此时,线程获得的是对象锁.例如:

public class MyThread implements Runnable {
  public static void main(String args[]) {
    MyThread mt new MyThread();
    Thread t1 new Thread(mt, "t1");
    Thread t2 new Thread(mt, "t2");
    Thread t3 new Thread(mt, "t3");
    Thread t4 new Thread(mt, "t4");
    Thread t5 new Thread(mt, "t5");
    Thread t6 new Thread(mt, "t6");
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
    t4.start();
    t5.start();
    t6.start();
  }

  public void run() {
    synchronized (this) {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
  }



 
    对于3,如果线程进入,则得到对象锁,那么别的线程在该类所有对象上的任何操作都不能进行.在对象级使用锁通常是一种比较粗糙的方法.为什么要将整个对象都上锁,而不允许其他线程短暂地使用对象中其他同步方法来访问共享资源?如果一个对象拥有多个资源,就不需要只为了让一个线程使用其中一部分资源,就将所有线程都锁在外面.由于每个对象都有锁,可以如下所示使用虚拟对象来上锁:

class FineGrainLock {

   MyMemberClass x, y;
   Object xlock new Object(), ylock new Object();

   public void foo() {
      synchronized(xlock) {
         //access here
      }

      //do something here but don't use shared resources

      synchronized(ylock) {
         //access here
      }
   }

   public void bar() {
      synchronized(this) {
         //access both and here
      }
      //do something here but don't use shared resources
   }
}

 

    4.synchronized后面括号里是类.例如:

class ArrayWithLockOrder{
  private static long num_locks 0;
  private long lock_order;
  private int[] arr;

  public ArrayWithLockOrder(int[] a)
  {
    arr a;
    synchronized(ArrayWithLockOrder.class) {//-----------------------------------------这里
      num_locks++;             // 锁数加 1.
      lock_order num_locks;  // 为此对象实例设置唯一的 lock_order.
    }
  }
  public long lockOrder()
  {
    return lock_order;
  }
  public int[] array()
  {
    return arr;
  }
}

class SomeClass implements Runnable
 TestThread testthread2 new TestThread(this, "2");

    testthread2.start();
    testthread1.start();

  }

  public static void main(String[] args) {
    DemoThread demoThread1 new DemoThread();

  }

  public void run() {

    TestThread (TestThread) Thread.currentThread();
    try {
      if (!t.getName().equalsIgnoreCase("1")) {
        synchronized (this) {
          wait();
        }
      }
      while (true) {

        System.out.println("@time in thread" t.getName() "=" +
                           t.increaseTime());

        if (t.getTime() 10 == 0) {
          synchronized (this) {
            System.out.println("****************************************");
            notify();
            if (t.getTime() == 100)
              break;
            wait();
          }
        }
      }
    }
    catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

}

class TestThread
    extends Thread {
  private int time 0;
  public TestThread(Runnable r, String name) {
    super(r, name);
  }

  public int getTime() {
    return time;
  }

  public int increaseTime() {
    return++time;
  }

}

    下面我们用生产者/消费者这个例子来说明他们之间的关系:

    public class test {
  public static void main(String args[]) {
    Semaphore new Semaphore(1);
    Thread t1 new Thread(s, "producer1");
    Thread t2 new Thread(s, "producer2");
    Thread t3 new Thread(s, "producer3");
    Thread t4 new Thread(s, "consumer1");
    Thread t5 new Thread(s, "consumer2");
    Thread t6 new Thread(s, "consumer3");
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
    t4.start();
    t5.start();
    t6.start();
  }
}

class Semaphore
    implements Runnable {
  private int count;
  public Semaphore(int n) {
    this.count n;
  }

  public synchronized void acquire() {
    while (count == 0) {
      try {
        wait();
      }
      catch (InterruptedException e) {
        //keep trying
      }
    }
    count--;
  }

  public synchronized void release() {
    while (count == 10) {
      try {
        wait();
      }
      catch (InterruptedException e) {
        //keep trying
      }
    }
    count++;
    notifyAll(); //alert thread that's blocking on this semaphore
  }

  public void run() {
    while (true) {
      if (Thread.currentThread().getName().substring(0,8).equalsIgnoreCase("consumer")) {
        acquire();
      }
      else if (Thread.currentThread().getName().substring(0,8).equalsIgnoreCase("producer")) {
        release();
      }
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() count);
    }
  }
}

       生产者生产,消费者消费,一般没有冲突,但当库存为0时,消费者要消费是不行的,但当库存为上限(这里是10)时,生产者也不能生产.请好好研读上面的程序,你一定会比以前进步很多.

      上面的代码说明了synchronized和wait,notify没有绝对的关系,在synchronized声明的方法,代码块中,你完全可以不用wait,notify等方法,但是,如果当线程对某一资源存在某种争用的情况下,你必须适时得将线程放入等待或者唤醒.


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在java中可有两种方式实现多线程,一种是继承Thread类,一种是实现Runnable接口;Thread类是在java.lang包中定义的。一个类只要继承了Thread类同时覆写了本类中的run()方法就可以实现多线程操作了,但是一个类只能继承一个父类,这是此方法的局限。
packageorg.thread.demo;
class MyThread extendsThread{
private String name;
public MyThread(String name) {
super();
this.name = name;
}
public void run(){
for(inti=0;i<10;i++){
System.out.println("线程开始:"+this.name+",i="+i);
}
}
}
package org.thread.demo;
public class ThreadDemo01{
public static voidmain(String[] args) {
MyThread mt1=newMyThread("线程a");
MyThread mt2=newMyThread("线程b");

mt1.run();
mt2.run();
}
}
但是,此时结果很有规律,先第一个对象执行,然后第二个对象执行,并没有相互运行。在JDK的文档中可以发现,一旦调用start()方法,则会通过JVM找到run()方法。下面启动start()方法启动线程:

packageorg.thread.demo;
public class ThreadDemo01{
public static voidmain(String[] args) {
MyThread mt1=newMyThread("线程a");
MyThread mt2=newMyThread("线程b");
mt1.start();
mt2.start();
}
};
这样程序可以正常完成交互式运行。那么为啥非要使用start();方法启动多线程呢?在JDK的安装路径下,src.zip是全部的java源程序,通过此代码找到Thread中的start()方法的定义,可以发现此方法中使用了private native voidstart0();其中native关键字表示可以调用操作系统的底层函数,那么这样的技术成为JNI技术(java NativeInterface)
Runnable接口
在实际开发中一个多线程的操作很少使用Thread类,而是通过Runnable接口完成。

public interfaceRunnable{
public void run();
}
例子:

packageorg.runnable.demo;
class MyThread implementsRunnable{
private String name;
public MyThread(String name) {
this.name = name;
}
public void run(){
for(inti=0;i<100;i++){
System.out.println("线程开始:"+this.name+",i="+i);
}
}
};
但是在使用Runnable定义的子类中没有start()方法,只有Thread类中才有。此时观察Thread类,有一个构造方法:publicThread(Runnabletarger)此构造方法接受Runnable的子类实例,也就是说可以通过Thread类来启动Runnable实现的多线程。(start()可以协调系统的资源):

packageorg.runnable.demo;
import org.runnable.demo.MyThread;
public class ThreadDemo01{
public static voidmain(String[] args) {
MyThread mt1=newMyThread("线程a");
MyThread mt2=newMyThread("线程b");
new Thread(mt1).start();
new Thread(mt2).start();
}
}

两种实现方式的区别和联系:
在程序开发中只要是多线程肯定永远以实现Runnable接口为主,因为实现Runnable接口相比继承Thread类有如下好处:

避免点继承的局限,一个类可以继承多个接口。
适合于资源的共享


以卖票程序为例,通过Thread类完成

package org.demo.dff;
class MyThread extendsThread{
private intticket=10;
public void run(){
for(inti=0;i<20;i++){
if(this.ticket>0){
System.out.println("卖票:ticket"+this.ticket--);
}
}
}
};
下面通过三个线程对象,同时卖票:

package org.demo.dff;
public class ThreadTicket{
public static voidmain(String[] args) {
MyThread mt1=newMyThread();
MyThread mt2=newMyThread();
MyThreadmt3=new MyThread();
mt1.start();//每个线程都各卖了10张,共卖了30张票
mt2.start();//但实际只有10张票,每个线程都卖自己的票
mt3.start();//没有达到资源共享
}
}

如果用Runnable就可以实现资源共享,下面看例子:

packageorg.demo.runnable;
class MyThread implementsRunnable{
private intticket=10;
public void run(){
for(inti=0;i<20;i++){
if(this.ticket>0){
System.out.println("卖票:ticket"+this.ticket--);
}
}
}
}
package org.demo.runnable;
public class RunnableTicket{
public static voidmain(String[] args) {
MyThread mt=newMyThread();
newThread(mt).start();//同一个mt,但是在Thread中就不可以,如果用同一
newThread(mt).start();//个实例化对象mt,就会出现异常
new Thread(mt).start();
}
};
虽然现在程序中有三个线程,但是一共卖了10张票,也就是说使用Runnable实现多线程可以达到资源共享目的。
Runnable接口和Thread之间的联系: public class Threadextends Object implements Runnable发现Thread类也是Runnable接口的子类。


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