黑马程序员--多线程
来源:互联网 发布:推荐算法 协同过滤2016 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 10:26
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1、进程和线程:
进程:正在进行的程序。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:进程内部的一条执行路径或者一个控制单元。
2、实现多线程的方法:
实现多线程可以通过继承Thread类和实现Runnable接口。
(1)继承Thread
定义一个类继承Thread类
复写Thread类中的public void run()方法,将线程的任务代码封装到run方法中
直接创建Thread的子类对象,创建线程
调用start()方法,开启线程(调用线程的任务run方法)
//另外可以通过Thread的getName()获取线程的名称。
(2)实现Runnable接口;
定义一个类,实现Runnable接口;
覆盖接口的public void run()的方法,将线程的任务代码封装到run方法中;
创建Runnable接口的子类对象
将Runnabl接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数,创建Thread类对象
调用start()方法,启动线程。
两种方法区别:
(1)实现Runnable接口避免了单继承的局限性
(2)继承Thread类线程代码存放在Thread子类的run方法中
实现Runnable接口线程代码存放在接口的子类的run方法中;
在定义线程时,建议使用实现Runnable接口,因为几乎所有多线程都可以使用这种方式实现
/*练习:创建两个线程,和主线程交替运行 */class Test extends Thread {private String name;Test(String name) {super(name);// this.name=name;}public void run() {for (int x = 0; x < 60; x++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "run..." + x);}}}class ThreadTest {public static void main(String[] args) {Test t1 = new Test("one");Test t2 = new Test("two");t1.start();t2.start();// t1.run();// t1.run();// 不是同时运行 t1.run()执行 然后是t2.run()执行 然后才是 下面的for运行 而是同时运行for (int x = 0; x < 60; x++) {System.out.println("main..." + x);}}}class Demo extends Thread {public void run() {for (int x = 0; x < 60; x++)System.out.println("demo run--" + x);}}class ThreadDemo {public static void main(String[] args) {Demo d = new Demo();// 创建好了一个线程d.start();// 开启线程,并调用该线程的run方法// d.run();//仅仅是调用了对象方法,线程没有启动,是主线程的动作for (int x = 0; x < 60; x++) {System.out.println("Hello World!--" + x);}}}
3、线程的几种状态:
新建:new一个Thread对象或者其子类对象就是创建一个线程,当一个线程对象被创建,但是没有开启,这个时候,
只是对象线程对象开辟了内存空间和初始化数据。
就绪:新建的对象调用start方法,就开启了线程,线程就到了就绪状态。
在这个状态的线程对象,具有执行资格,没有执行权。
运行:当线程对象获取到了CPU的资源。
在这个状态的线程对象,既有执行资格,也有执行权。
冻结:运行过程中的线程由于某些原因(比如wait,sleep),释放了执行资格和执行权。
当然,他们可以回到运行状态。只不过,不是直接回到。而是先回到就绪状态。
死亡:当线程对象调用的run方法结束,或者直接调用stop方法,就让线程对象死亡,在内存中变成了垃圾。
4、sleep()和wait()的区别:
(1)这两个方法来自不同的类,sleep()来自Thread类,和wait()来自Object类。
(2)sleep是Thread的静态类方法,谁调用的谁去睡觉,即使在a线程里调用了b的sleep方法,实际上还是a去睡觉,
要让b线程睡觉要在b的代码中调用sleep。而wait()是Object类的非静态方法
(3)sleep()释放资源不释放锁,而wait()释放资源释放锁;
(4)使用范围:wait,notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用,而sleep可以在任何地方使用
5、多线程安全问题:
(1)原因:当程序的多条语句在操作线程共享数据时(如买票例子中的票就是共享资源),由于线程的随机性导致
一个线程对多条语句,执行了一部分还没执行完,另一个线程抢夺到cpu执行权参与进来执行,
此时就导致共享数据发生错误。比如买票例子中打印重票和错票的情况。
(2)解决方法:对多条操作共享数据的语句进行同步,一个线程在执行过程中其他线程不可以参与进来
6、Java中多线程同步是什么?
同步是用来解决多线程的安全问题的,在多线程中,同步能控制对共享数据的访问。如果没有同步,当一个线程在
修改一个共享数据时,而另外一个线程正在使用或者更新同一个共享数据,这样容易导致程序出现错误的结果。
7、同步的前提:
(1)必须保证有两个以上线程
(2)必须是多个线程使用同一个锁,即多条语句在操作线程共享数据
(3)必须保证同步中只有一个线程在运行
8、同步的好处和弊端
好处:同步解决了多线程的安全问题
弊端:多线程都需要判断锁,比较消耗资源
9、同步的两种表现形式:
(1)同步代码块:
可以指定需要获取哪个对象的同步锁,使用synchronized的代码块同样需要锁,但他的锁可以是任意对象
考虑到安全问题,一般还是使用同一个对象,相对来说效率较高。
注意:
虽然同步代码快的锁可以使任何对象,但是在进行多线程通信使用同步代码快时,
必须保证同步代码快的锁的对象和,否则会报错。
同步函数的锁是this,也要保证同步函数的锁的对象和调用wait、notify和notifyAll的对象是
同一个对象,也就是都是this锁代表的对象。
格式:
synchronized(对象)
{
需同步的代码;
}
(2)同步函数
同步方法是指进入该方法时需要获取this对象的同步锁,在方法上使用synchronized关键字,
使用this对象作为锁,也就是使用了当前对象,因为锁住了方法,所以相对于代码块来说效率相对较低。
注:静态同步函数的锁是该方法所在的类的字节码文件对象,即类名.class文件
格式:
修饰词 synchronized 返回值类型 函数名(参数列表)
{
需同步的代码;
}
10、死锁
两个线程对两个同步对象具有循环依赖时,就会发生死锁。即同步嵌套同步,而锁却不同。
11、wait()、sleep()、notify()、notifyAll()方法:
wait():使一个线程处于等待状态,并且释放所持有的对象的lock。
sleep():使一个正在运行的线程处于睡眠状态,是一个静态方法,调用此方法要捕捉InterruptedException异常。
notify():唤醒一个处于等待状态的线程,注意的是在调用此方法的时候,并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程,
而是由JVM确定唤醒哪个线程(一般是最先开始等待的线程),而且不是按优先级。
Allnotity():唤醒所有处入等待状态的线程,注意并不是给所有唤醒线程一个对象的锁,而是让它们竞争。
12、多线程间通讯:
多线程间通讯就是多个线程在操作同一资源,但是操作的动作不同.
(1)为什么要通信
多线程并发执行的时候, 如果需要指定线程等待或者唤醒指定线程, 那么就需要通信.比如生产者消费者的问题,
生产一个消费一个,生产的时候需要负责消费的进程等待,生产一个后完成后需要唤醒负责消费的线程,
同时让自己处于等待,消费的时候负责消费的线程被唤醒,消费完生产的产品后又将等待的生产线程唤醒,
然后使自己线程处于等待。这样来回通信,以达到生产一个消费一个的目的。
(2)怎么通信
在同步代码块中, 使用锁对象的wait()方法可以让当前线程等待, 直到有其他线程唤醒为止.
使用锁对象的notify()方法可以唤醒一个等待的线程,或者notifyAll唤醒所有等待的线程.
多线程间通信用sleep很难实现,睡眠时间很难把握。
13、Lock和Condition
实现提供比synchronized方法和语句可获得的更广泛的锁的操作,可支持多个相关的Condition对象
Lock是个接口
锁是控制多个线程对共享数据进行访问的工具。
JDK1.5中提供了多线程升级的解决方案:
将同步synchonized替换成了显示的Lock操作,将Object中的wait、notify、notifyAll替换成了Condition对象。
该对象可以Lock锁进行获取
Lock的方法摘要:
void lock() 获取锁。
Condition newCondition() 返回绑定到此 Lock 实例的新 Condition 实例。
void unlock() 释放锁。
Condition方法摘要:
void await() 造成当前线程在接到信号或被中断之前一直处于等待状态。
void signal() 唤醒一个等待线程。
void signalAll() 唤醒所有等待线程。
14、停止线程:
stop方法已经过时,如何停止线程?
停止线程的方法只有一种,就是run方法结束。如何让run方法结束呢?
开启多线程运行,运行代码通常是循环体,只要控制住循环,就可以让run方法结束,也就是结束线程。
特殊情况:当线程属于冻结状态,就不会读取循环控制标记,则线程就不会结束。
为解决该特殊情况,可引入Thread类中的Interrupt方法结束线程的冻结状态;
当没有指定的方式让冻结线程恢复到运行状态时,需要对冻结进行清除,强制让线程恢复到运行状态
15、interrupt:
void interrupt() 中断线程:
中断状态将被清除,它还将收到一个 InterruptedException
16、守护线程(后台线程)
setDaemon(boolean on):将该线程标记为守护线程或者用户线程。
当主线程结束,守护线程自动结束,比如圣斗士星矢里面的守护雅典娜,
在多线程里面主线程就是雅典娜,守护线程就是圣斗士,主线程结束了,
守护线程则自动结束。
当正在运行的线程都是守护线程时,java虚拟机jvm退出;所以该方法必须在启动线程前调用;
守护线程的特点:
守护线程开启后和前台线程共同抢夺cpu的执行权,开启、运行两者都没区别,
但结束时有区别,当所有前台线程都结束后,守护线程会自动结束。
17、多线程join方法:
void join() 等待该线程终止。
void join(long millis) 等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。
throws InterruptedException
特点:当A线程执行到B线程的join方法时,A就会等待B线程都执行完,A才会执行
作用: join可以用来临时加入线程执行;
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