java_多线程

1,多线程概念及相关对象。

2,线程同步

3,Lock类

4,多线程其他方法

1.1多线程概念

1.1.1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

1.1.2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。

1.1.3多线程即,多个线程共同执行一段代码,已达到提高效率,比如,一个浏览器必须能同时下载多个图片;一个Web服务器必须能同时响应多个用户请求;等都需要使用多线程技术来完成。

1.1.4java已经提供了对线程这类事物的描述。就是thread类。

1.2多线程的创建

1.2.1创建线程的第一种方式:继承Thread类。
步骤:
1,定义类继承Thread类
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。

问:为什么要覆盖run方法呢?

        答: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。(Thread类里的run()方法的方法体是空的,所以想要执行自己指定的代码就得覆盖父类的run()方法

1.2.2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接口中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。
所以要让线程去执行指定对象的run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。

1.2.3 两种方式的对比:

1,采用实现Runnable接口的方式创建多线程

->线程类只是实现了Runnable接口,还可以继承其他类。

->在这种方式下,多个线程共享一个Runnable子类对象,所以非常适合多个相同线程来吹同一份资源的情况。

->劣势是:如果需要访问当前线程,则必须使用Thread.currentThread()方法。

2,采用继承Thread类的方式

->因为线程类已经继承了Thread类,所以不能再继承其他类父类。

->如果需要访问当前线程,则无需使用Thread.currentThread()方法,直接使用this即可获得当前线程。

2.1线程安全问题

2.1.1 引发安全问题的原因

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。导致了共享数据的错误。

2.2线程同步问题

2.2.1 同步代码块

JAVA对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式。
同步代码块。
synchronized(obj)
{
需要被同步的代码。//哪些代码需要同步?看哪些语句在操作共享数据。
}
obj如同锁(监视器)。持有锁的线程可以在同步中执行。
没有持有锁的线程即使夺取了cpu的执行权,也进不去。因为没有获取锁

obj的选定

虽然java程序允许使用任何对象作为同步监视器,但想一下同步监视器的目的:阻止两个线程对同一个共享资源进行并发访问,

因此通常使用可能被并发访问的共享资源充当同步监视器。


2.2.2同步方法

与同步代码块对应,java的多线程安全支持还提供了同步方法,同步方法就是使用synchronized关键字来修饰某个方法,则该方法称为同步方法。

对于同步方法而言,无须显式指定同步监视器,同步方法的同步监视器是this,也就是该对象本身。

静态的同步方法,使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象。类名.class


2.2.3同步的前提

1,必须有两个或者两个以上的线程。(两个人以上才锁门)
2,必须是多个线程使用同一个锁。

如果加了同步还出现安全问题就要考虑到两个前提是否都满足。

2.2.4死锁

一个同步里面嵌套一个同步。锁不一样。

死锁例子:

class Test implements Runnable
{
	private boolean flag;
	Test(boolean flag)
	{
		this.flag = flag;

	}
	public void run()
	{
		if(flag)
		{
			synchronized(MyLock.locka)
			{
				System.out.println("if locka");
				synchronized(MyLock.lockb)
				{
					System.out.println("if lockb");
				}
			}
		}
		else
		{
			synchronized(MyLock.lockb)
			{
				System.out.println("else lockb");
				synchronized(MyLock.locka)
				{
					System.out.println("else locka");
				}
			}
		}
		
	}
}
class MyLock
{
	static Object locka = new Object();
	static Object lockb = new Object(); 
}
class DeadLockTest
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Thread t1 = new Thread(new Test(true));
		Thread t2 = new Thread(new Test(false));
		t1.start();
		t2.start();
	}
}
2.3线程通信

多个线程在操作同一个资源,(一个线程在存,一个线程在取),想要存一个打印一个。

为了实现这个功能,可以借助于Object类提供的wait(),notify()和notifyAll()3个方法,这3个方法并不属于Thread类,而是属于Object类,但是这三个方法必须由同步监视器对象来调用。

问:为什么这些操作线程的方法要定义在Object的类中呢?

答:因为这3个方法需要同步监视器对象来调用,而同步监视器对象可以是任意对象。

2.3.1wait()

导致当前线程等待,直到其他线程调用该不同监视器的notify()或notifyAll()方法来唤醒该线程。

调用wait()方法的当前线程会释放对该同步监视器的锁。

2.3.2notify()

唤醒在此同步监视器上等待的单个线程。

2.3.3notifyAll()

唤醒在此同步监视器上等待的所有线程。

当多个线程进行存,多个进行进行取时,避免程序最后被阻塞无法继续向下执行。可以使用notifyAll()

但是notifyAll()方法是将所有等待线程唤醒,可不可只唤醒对方线程呢?


3.1Lock类

将同步Synchronized(隐视加锁,解锁) 替换成实现Lock操作(显示加锁,解锁)
( Lock实现提供了比使用synchronized方法和语句可获得的更广泛的锁定操作)
lock():获取锁。
unLock()释放锁。

3.2Condition类

如果程序不使用synchronized关键字来保证同步,而是直接使用Lock对象来保证同步,则系统不存在隐式的同步监视器,也就不能使用wait(),notify(),notifyAll()方法进行线程通信。

所以在使用Lock对象时,java提供了一个Condition类来保持协调

Condition实例被绑定在一个Lock对象上,要获得特定Lock实例的Condition实例,调用Lock对象的newCondition()方法即可,

Condition替代了同步监视器的功能。Condition提供了3个方法await(),signal(),aignalAll()来替换wait()wait(),notify(),notifyAll().

具体使用方法见:

class BoundedBuffer {
   final Lock lock = new ReentrantLock();
   final Condition notFull  = lock.newCondition(); 
   final Condition notEmpty = lock.newCondition(); 

   final Object[] items = new Object[100];
   int putptr, takeptr, count;

   public void put(Object x) throws InterruptedException {
     lock.lock();
     try {
       while (count == items.length) 
         notFull.await();
       items[putptr] = x; 
       if (++putptr == items.length) putptr = 0;
       ++count;
       notEmpty.signal();
     } finally {
       lock.unlock();
     }
   }

   public Object take() throws InterruptedException {
     lock.lock();
     try {
       while (count == 0) 
         notEmpty.await();
       Object x = items[takeptr]; 
       if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;
       --count;
       notFull.signal();
       return x;
     } finally {
       lock.unlock();
     }
   } 
 }

4.1停止线程

stop方法已经过时。

suspend:会发生死锁

问:如何停止线程?
答:只有一种,run方法结束。开启多线程运行,运行代码通常都是循环结构。
只要控制循环,就可以让run方法结束,也就是线程结束。

但是。当线程处于冻结作态,就不会读取到标记,那么线程就不会结束。

所以,当没有指定的方式让冻结的线程回复到运行状态时,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,这样可以操作标记让线程结束。

Thread类提供该方法 interrupt();会产生InterruptedException.

1,定义循环结束标记
因为线程运行代码一般都是循环,只要控制了循环即可。
2,使用interrupt(中断)方法(不正常唤醒,会发生异常)
该方法是结束线程的冻结状态(wait,sleep),使线程回到运行状态中来

4.2后台线程

有一种线程,它是在后台运行的,它的任务是为其他的线程提供服务,这种线程被称为“后台线程”,又称为守护线程。JVM的垃圾回收线程就是典型的后台线程。

后台线程有一个特性:如果所有的前台线程都死亡,后台线程会自动死亡。

调用Thread对象的setDaemon(true)方法可将指定线程设置成后台线程。

setDaemon(true)必须在start()方法之前调用,否则会引发illegalThreadStateException异常。

4.3join线

Thread提供了让一个线程等待另一个线程完成的方法--join()方法。当在某个程序执行流中调用其他线程的join()方法时,调用线程将被阻塞,直到被join方法加入的join线程执行完为止。

用法:join()方法通常由使用线程的程序调用,以将大问题划分成许多小问题,每一个小问题分配一个线程。当所有的小问题都得到处理后,再调用主线程来进一步操作。

4.4线程让步:yield

yield()方法是一个和sleep()方法有点相似的方法,它也是Thread类提供的一个静态方法,它也可以让当前正在执行的线程暂停,但他不会阻塞该线程,它只是将该线程转入就绪状态。yield()只是让当前的线程暂停一下,让系统的线程调度器重新调度一次,完全可能的情况是:当某个线程调用了yield()方法暂停之后,线程调度器又将其调度出来重新执行。

4.4改变线程优先级

Thread提供了setPriority()方法来设置指定线程的优先级,其中参数可以是一个整数,1-10.也可以使用Thread类的如下3个静态常量。

->MAX_PRIORITY  10

->MIN_PRIORITY  1

->NORM_PRIORITY  5




原文地址:https://www.cnblogs.com/grkbeyond/p/4147267.html