java中用Runnable和Thread实现多线程，多线程间的同步和死锁。
来源：互联网 发布：知乎海贼王路飞的回答 编辑：程序博客网 时间：2024/06/09 16:39
java中实现多线程有两种方式，一种继承Thread类，一种是实现Runnable接口。
通过观察Thread类的源码就会发现，Thread类其实也继承了Runnable接口。
继承Thread实现多线程：
//MyThread类class MyThread extends Thread{ private String name; public MyThread(String name) { super(); this.name = name; } public void run(){ for(int i=0;i<10;i++){ System.out.println("线程开始："+this.name+",i="+i); try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {System.out.println("线程出错"+this.name);}} } } //ThreadDemo类public class ThreadDemo {public static void main(String[] args) { MyThread mt1=new MyThread("线程a"); MyThread mt2=new MyThread("线程b"); mt1.run(); mt2.run(); } }此时实例化MyThread类，调用的是run()方法，此时执行的结果如下图：
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：
//ThreadDemo类public class ThreadDemo {public static void main(String[] args) { MyThread mt1=new MyThread("线程a"); MyThread mt2=new MyThread("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 void start0();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 Native Interface）。
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。
//MyThread类class MyThread implements Runnable{ private String name; public MyThread(String name) { super(); this.name = name; } public void run(){ for(int i=0;i<10;i++){ System.out.println("线程开始："+this.name+",i="+i); try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {System.out.println("线程出错"+this.name);}} } 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：public Thread(Runnable targer)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）：//Demo类public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { MyThread mt1=new MyThread("线程a"); MyThread mt2=new MyThread("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：
1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2）：可以避免java中的单继承的限制
3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立。
卖票程序：
以卖票程序为例，通过Thread类完成：
class MyThread extends Thread{ private int ticket=10; public void run(){ for(int i=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：public class ThreadTicket { public static void main(String[] args) { MyThread mt1=new MyThread(); MyThread mt2=new MyThread(); MyThread mt3=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：class MyThread implements Runnable{ private int ticket=10; public void run(){ for(int i=0;i<20;i++){ if(this.ticket>0){ System.out.println("卖票：ticket"+this.ticket--); } } } } public class RunnableTicket { public static void main(String[] args) { MyThread mt=new MyThread(); new Thread(mt).start();//同一个mt，但是在Thread中就不可以，如果用同一 new Thread(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 Thread extends Object implements Runnable
发现Thread类也是Runnable接口的子类。
class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName());//Thread.currentTread().getName()获得当前线程的名字。 } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); new Thread(he,"A").start(); new Thread(he,"B").start(); new Thread(he).start(); }}【运行结果】：
A
A
A
B
B
B
Thread-0
Thread-0
Thread-0
说明如果我们没有指定名字的话，系统自动提供名字。判断线程是否启动
class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread demo = new Thread(he); System.out.println("线程启动之前---》" + demo.isAlive()); demo.start(); System.out.println("线程启动之后---》" + demo.isAlive()); }}【运行结果】
线程启动之前---》false
线程启动之后---》true
Thread-0
Thread-0
Thread-0
主线程也有可能在子线程结束之前结束。并且子线程不受影响，不会因为主线程的结束而结束。
强制执行线程：
/** * @author Rollen-Holt 线程的强制执行 * */ class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread demo = new Thread(he,"线程"); demo.start(); for(int i=0;i<50;++i){ if(i>10){ try{ demo.join(); //强制执行demo }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } System.out.println("main 线程执行-->"+i); } } }【运行的结果】：
main 线程执行-->0
main 线程执行-->1
main 线程执行-->2
main 线程执行-->3
main 线程执行-->4
main 线程执行-->5
main 线程执行-->6
main 线程执行-->7
main 线程执行-->8
main 线程执行-->9
main 线程执行-->10
线程
线程
线程
main 线程执行-->11
main 线程执行-->12
main 线程执行-->13
．．．
线程休眠
/** * @author Rollen-Holt 线程的休眠 * */class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 3; i++) { try { Thread.sleep(2000); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + i); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread demo = new Thread(he, "线程"); demo.start(); }}【运行结果】：（结果每隔2s输出一个）
线程0
线程1
线程2
线程中断
/** * @author Rollen-Holt 线程的中断 * */class hello implements Runnable { public void run() { System.out.println("执行run方法"); try { Thread.sleep(10000); System.out.println("线程完成休眠"); } catch (Exception e) { System.out.println("休眠被打断"); return; //返回到程序的调用处 } System.out.println("线程正常终止"); } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread demo = new Thread(he, "线程"); demo.start(); try{ Thread.sleep(2000); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } demo.interrupt(); //2s后中断线程 }}【运行结果】：
执行run方法
休眠被打断
后台线程：
在java程序中，只要前台有一个线程在运行，整个java程序进程不会消失，所以此时可以设置一个后台线程，这样即使java进程消失了，此后台线程依然能够继续运行。
/** * @author Rollen-Holt 后台线程 * */class hello implements Runnable { public void run() { while (true) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在运行"); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread demo = new Thread(he, "线程"); demo.setDaemon(true); demo.start(); }}虽然有一个死循环，但是程序还是可以执行完的。因为在死循环中的线程操作已经设置为后台运行了。
线程优先级：
/** * @author Rollen-Holt 线程的优先级 * */class hello implements Runnable { public void run() { for(int i=0;i<5;++i){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行"+i); } } public static void main(String[] args) { Thread h1=new Thread(new hello(),"A"); Thread h2=new Thread(new hello(),"B"); Thread h3=new Thread(new hello(),"C"); h1.setPriority(8); h2.setPriority(2); h3.setPriority(6); h1.start(); h2.start(); h3.start(); }}【运行结果】：
A运行0
A运行1
A运行2
A运行3
A运行4
B运行0
C运行0
C运行1
C运行2
C运行3
C运行4
B运行1
B运行2
B运行3
B运行4
但是不要误以为优先级越高就先执行。谁先执行还是取决于谁先去的CPU的资源。所以B运行了1次，C开始运行。运行完轮到B，另外，主线程的优先级是5。线程的礼让：
在线程操作中，也可以使用yield（）方法，将一个线程的操作暂时交给其他线程执行。
/** * @author Rollen-Holt 线程的优先级 * */class hello implements Runnable { public void run() { for(int i=0;i<5;++i){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行"+i); if(i==3){ System.out.println("线程的礼让"); Thread.currentThread().yield(); } } } public static void main(String[] args) { Thread h1=new Thread(new hello(),"A"); Thread h2=new Thread(new hello(),"B"); h1.start(); h2.start(); }}结果：
A运行0
A运行1
A运行2
A运行3
线程的礼让
A运行4
B运行0
B运行1
B运行2
B运行3
线程的礼让
B运行4
同步和死锁：
【问题引出】:比如说对于买票系统，有下面的代码：
class hello implements Runnable { public void run() { for(int i=0;i<10;++i){ if(count>0){ try{ Thread.sleep(1000); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println(count--); } } } public static void main(String[] args) { hello he=new hello(); Thread h1=new Thread(he); Thread h2=new Thread(he); Thread h3=new Thread(he); h1.start(); h2.start(); h3.start(); } private int count=5;}【运行结果】：
5
4
3
2
1
0
-1
这里出现了-1，显然这个是错的。，应该票数不能为负值。
如果想解决这种问题，就需要使用同步。所谓同步就是在统一时间段中只有有一个线程运行，
其他的线程必须等到这个线程结束之后才能继续执行。
【使用线程同步解决问题】
采用同步的话，可以使用同步代码块和同步方法两种来完成。
【同步代码块】：
语法格式：
synchronized（同步对象）{
//需要同步的代码
}
但是一般都把当前对象this作为同步对象。
比如对于上面的买票的问题，如下：
class hello implements Runnable { public void run() { for(int i=0;i<10;++i){ synchronized (this) { if(count>0){ try{ Thread.sleep(1000); }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } System.out.println(count--); } } } } public static void main(String[] args) { hello he=new hello(); Thread h1=new Thread(he); Thread h2=new Thread(he); Thread h3=new Thread(he); h1.start(); h2.start(); h3.start(); } private int count=5;}【运行结果】：（每一秒输出一个结果）
5
4
3
2
1
【同步方法】
也可以采用同步方法。
语法格式为synchronized 方法返回类型方法名（参数列表）{
// 其他代码
}
现在，我们采用同步方法解决上面的问题。
class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 10; ++i) { sale(); } } public synchronized void sale() { if (count > 0) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(count--); } } public static void main(String[] args) { hello he = new hello(); Thread h1 = new Thread(he); Thread h2 = new Thread(he); Thread h3 = new Thread(he); h1.start(); h2.start(); h3.start(); } private int count = 5;}【运行结果】（每秒输出一个）
5
4
3
2
1
提醒一下，当多个线程共享一个资源的时候需要进行同步，但是过多的同步可能导致死锁。
此处列举经典的生产者和消费者问题。
【生产者和消费者问题】
先看一段有问题的代码。
class Info { public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } private String name = "Rollen"; private int age = 20;} /** * 生产者 * */class Producer implements Runnable{ private Info info=null; Producer(Info info){ this.info=info; } public void run(){ boolean flag=false; for(int i=0;i<25;++i){ if(flag){ this.info.setName("Rollen"); try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } this.info.setAge(20); flag=false; }else{ this.info.setName("chunGe"); try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } this.info.setAge(100); flag=true; } } }}/** * 消费者类 * */class Consumer implements Runnable{ private Info info=null; public Consumer(Info info){ this.info=info; } public void run(){ for(int i=0;i<25;++i){ try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(this.info.getName()+"<---->"+this.info.getAge()); } }} /** * 测试类 * */class hello{ public static void main(String[] args) { Info info=new Info(); Producer pro=new Producer(info); Consumer con=new Consumer(info); new Thread(pro).start(); new Thread(con).start(); }}【运行结果】：Rollen<---->100
chunGe<---->20
chunGe<---->100
Rollen<---->100
chunGe<---->20
Rollen<---->100
Rollen<---->100
Rollen<---->100
chunGe<---->20
chunGe<---->20
chunGe<---->20
Rollen<---->100
chunGe<---->20
Rollen<---->100
chunGe<---->20
Rollen<---->100
chunGe<---->20
Rollen<---->100
chunGe<---->20
Rollen<---->100
chunGe<---->20
Rollen<---->100
chunGe<---->20
Rollen<---->100
chunGe<---->20
大家可以从结果中看到，名字和年龄并没有对于。
那么如何解决呢？
1）加入同步
2）加入等待和唤醒
先来看看加入同步会是如何。
class Info { public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public synchronized void set(String name, int age){ this.name=name; try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } this.age=age; } public synchronized void get(){ try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(this.getName()+"<===>"+this.getAge()); } private String name = "Rollen"; private int age = 20;} /** * 生产者 * */class Producer implements Runnable { private Info info = null; Producer(Info info) { this.info = info; } public void run() { boolean flag = false; for (int i = 0; i < 25; ++i) { if (flag) { this.info.set("Rollen", 20); flag = false; } else { this.info.set("ChunGe", 100); flag = true; } } }} /** * 消费者类 * */class Consumer implements Runnable { private Info info = null; public Consumer(Info info) { this.info = info; } public void run() { for (int i = 0; i < 25; ++i) { try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } this.info.get(); } }} /** * 测试类 * */class hello { public static void main(String[] args) { Info info = new Info(); Producer pro = new Producer(info); Consumer con = new Consumer(info); new Thread(pro).start(); new Thread(con).start(); }}【运行结果】：
Rollen<===>20
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
Rollen<===>20
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
ChunGe<===>100
从运行结果来看，错乱的问题解决了，现在是Rollen 对应20，ChunGe对于100
，但是还是出现了重复读取的问题，也肯定有重复覆盖的问题。如果想解决这个问题，就需要使用Object类帮忙了、
，我们可以使用其中的等待和唤醒操作。
要完成上面的功能，我们只需要修改Info类饥渴，在其中加上标志位，并且通过判断标志位完成等待和唤醒的操作，代码如下：
class Info { public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public synchronized void set(String name, int age){ if(!flag){ try{ super.wait(); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } this.name=name; try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } this.age=age; flag=false; super.notify(); } public synchronized void get(){ if(flag){ try{ super.wait(); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } try{ Thread.sleep(100); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(this.getName()+"<===>"+this.getAge()); flag=true; super.notify(); } private String name = "Rollen"; private int age = 20; private boolean flag=false;} /** * 生产者 * */class Producer implements Runnable { private Info info = null; Producer(Info info) { this.info = info; } public void run() { boolean flag = false; for (int i = 0; i < 25; ++i) { if (flag) { this.info.set("Rollen", 20); flag = false; } else { this.info.set("ChunGe", 100); flag = true; } } }} /** * 消费者类 * */class Consumer implements Runnable { private Info info = null; public Consumer(Info info) { this.info = info; } public void run() { for (int i = 0; i < 25; ++i) { try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } this.info.get(); } }} /** * 测试类 * */class hello { public static void main(String[] args) { Info info = new Info(); Producer pro = new Producer(info); Consumer con = new Consumer(info); new Thread(pro).start(); new Thread(con).start(); }}【程序运行结果】：Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20ChunGe<===>100Rollen<===>20现在看结果就可以知道，之前的问题完全解决。- java中用Runnable和Thread实现多线程，多线程间的同步和死锁。
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