黑马程序员:多线程

来源:互联网 发布:苹果cms 视频云解析 编辑:程序博客网 时间:2024/03/29 15:38

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Java 的一大特点就是内置对多线程的支持。

一、Java中的线程

1、进程与线程

进程是程序的一次动态执行过程,它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程,这个过程也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。线程是比进程更小的执行单位。一个进程在执行过程中可以产生多个线程,形成多条执行线索,每条线索,即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过程,也是一个动态的概念。
每个Java程序都有一个默认的主线程。Java应用程序总是从主类的main方法开始执行。当JVM加载代码,发现main方法之后,就会启动一个线程,这个线程称作“主线程”,该线程负责执行main方法。在main方法中再创建的线程,就称为程序中的其他线程。如果main方法没有再创建其他线程,那么当main方法执行完最后一条语句,即main方法返回时,JVM就会结束Java应用程序。

2、线程的状态与生命周期

Java使用Thread类及其子类的对象来表示线程,新建的线程在他的一个完整的生命周期中通常要经历4种状态。

1)新建

当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时,新生的线程对象处于新建状态。此时它已经有了相应的内存空间和其他资源。

2)运行

线程创建之后就具备了运行的条件,一旦轮到它来享用CPU资源时,即JVM将CPU的使用权切换给该线程时,此线程就可以脱离创建它的主线程,独立开始自己的生命周期。
线程被创建后仅仅是占有了内存资源,在JVM管理的线程中还没有这个线程,此线程必须调用start()方法(从父类中继承的方法)通知JVM,这样JVM就会知道又有一个新线程排队等候切换了。
当JVM将CPU的使用权切换给线程时,如果线程是Thread的子类创建的,该类中的run()方法就立刻执行。所以必须在子类中重写父类的run()方法,Thread类中的run()方法没有具体内容,程序要在Thread类的子类中重写run()方法来覆盖父类中的run()方法,run()方法规定该线程的具体使命。

3)中断

(1)JVM将CPU资源从当前线程切换给其他线程,使本线程让出CPU的使用权处于中断状态。
(2)线程使用CPU资源期间,执行了 sleep(int  millsecond)方法,使当前线程进入休眠状态。sleep方法是Thread类中的一个方法,线程一旦执行了sleep方法,就立刻让出CPU的使用权,使当前线程处于中断状态。经过参数 millsecond指定的毫秒数之后,该线程就重新进入到线程队列中排队等待CPU资源,以便从终端处继续运行。
(3)线程使用CPU资源期间,执行了wait()方法,使当前线程进入到等待状态,等待状态的线程不会主动进入到线程队列中排队等待CPU资源,必须由其他线程调用notify()方法通知它,使得它重新进入到线程排队中等待CPU资源,以便从中断处继续运行。
(4)线程使用CPU资源期间,执行某个操作进入阻塞状态,比如执行读/写操作引起阻塞。进入阻塞状态时线程不能进入排队队列,自由当引起阻塞的原因消除后,线程才重新进入到线程队列中排队等待CPU资源,以便从原来的中断处继续运行。

4)死亡

处于死亡状态的线程不具备运行的能力。线程死亡的原因有两个:一个是正常运行的线程完成了它的全部工作,即执行完run()方法中的全部语句,结束了run()方法;另一个原因是线程被提前强制终止,即强制run()方法结束。所谓死亡状态就是线程释放了实体,即释放分配给线程对象的内存。

3、创建线程

一种方法是继承Thread类或其子类。

步骤:
1)定义类继承Thread类。
2)复写Thread类中的run()方法。用于运行自定义代码。
3)调用线程的start方法。该方法的作用:启动线程,调用run方法。
例:
package cn.itcast;/** * * @author wangxuan * *///创建一个类继承Threadclass Demo extends Thread{//复写run方法public void run() {for (int i = 0; i < 60; i++) {System.out.println("demo"+i);}}}public class ThreadDemo {/** * @param args */public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubDemo demo = new Demo();//调用start方法demo.start();}}

第二种是实现Runnable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放到run方法中。
3)通过Thread创建线程对象
4)将Runnable接口中的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造参数。
自定义run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象,所以要线程去指定指定对象的run方法,就必须明确该run方法所属对象。
5)调用Thread类的start方法开启线程,并调用Runnable接口中的run方法。
例:
package cn.itcast;class Run implements Runnable{private int a = 100;public void run() {// TODO Auto-generated method stubwhile (true) {if (a>0) {System.out.println("hahha"+a);a--;} }}}public class RunnableDemo {/** * @param args */public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubRun demo = new Run();Thread t1 = new Thread(demo);Thread t2 = new Thread(demo);Thread t3 = new Thread(demo);Thread t4 = new Thread(demo);t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();}}

实现方式和继承方式有什么区别?
实现方式的好处:避免了单继承的局限性。
在定义线程时,建议使用实现方式。
继承Thread 类:线程代码存放Thread子类run方法中。
实现Runnable:线程代码存放在接口的子类run方法中。

3、线程的同步:

java可以创建多个线程,在处理多线程问题时,必须注意这样一个问题:当两个或多个线程同时访问同一个变量,并且一个线程需要修改这个变量,则有可能发生混乱。此时我们就要用线程的同步来处理这种问题。

一个方法是使用关键字synchronized修饰后,当一个线程A使用这个方法时,其他方法使用这个方法就必须等待,直到线程A使用完该方法。
所谓的线程同步就是若干个线程都需要使用一个synchronized修饰方法。
同步的前提:
1)必须保证至少有两个线程。
2)必须是多个线程使用同一个锁。
必须保证线程中,只有一个同步在运行。
用法:
synchronized (obj) {//要同步的代码}
用于synchronized的obj叫lock旗标(锁旗标),可以是任何对象,我们通常称之为同步对象或者监视器对象。

同步中的 wait()、notify()、notifyAll()方法:
wait:释放资源、释放锁。
notity:唤醒灯带池中的第一个等待的线程。
notifyAll:唤醒等待池中所有的线程。
三个方法都使用在同步中,因为要对持有监视器(锁)的线程操作,所以要使用在同步中,因为只有同步中有锁。
为什么操作线程的方法要定义在Object类中?
因为这些方法在操作同步线程时,都必须标识它们所操作线程只有锁。只有同一个锁上的等待线程,可以被同一个锁上的notify唤醒。不可以对不同锁上的线程唤醒。



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