多线程

多线程

多线程的创建:方式一:继承Thread类

  1. 创建一个继承于Thread类的子类

  2. 重写Thread类的run()方法---->将此线程执行的操作声明在run()方法中

  3. 创建Thread类的子类的对象

  4. 通过此对象调用start()方法

  • 我们不能通过直接调用run()方法启动线程

  • 不可以让已经start()的线程去执行,会报异常

    • 重新创建Thread类的子类对象去调用start方法

常用方法

  1. start():启动当前线程调用当前线程的run()

  2. run():通常需要重写Thread类中的此方法,将创建的线程的执行操作声明在此方法中

  3. currentThread():静态方法,返回执行当前代码的线程

  4. getName():获取当前线程的名字

  5. setName():设置当前线程的名字

  6. yield():释放当前cpu的执行权

  7. join():在线程A中调用线程B的join(),此时线程A就进入阻塞状态,直到线程B完全执行完以后,线程A才结束阻塞状态。

  8. stop():已过时,当执行此方法时,强制结束当前进程

  9. sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定时间的millitime毫秒)。在指定的millitime毫秒时间内,当前线程是阻塞状态的。

  10. isAlive():返回boolean,判断线程是否还活着

线程的优先级

  • MAX_PRIORITY:10

  • MIN _PRIORITY:1

  • NORM_PRIORITY:5 --->默认优先级

  • 涉及的方法

    • getPriority() :返回线程优先值

    • setPriority(intnewPriority) :改变线程的优先级

  • 说明:高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。

  • 但是只是从概率上讲,高优先级的线程高概率的情况下被执行。

  • 并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后,低优先级的线程才会被执行。

创建多线程的第二种方式实现Runnable接口

  1. 创建一个实现了Runnable接口的类

  2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法,run()

  3. 创建实现类的对象

  4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象

  5. 通过Thread类的对象调用start()方法

线程的生命周期

  • 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

  • 就绪:处于新建状态的线程被start()后,将进入线程队列等待CPU时间片,此时它已具备了运行的条件,只是没分配到CPU资源

  • 运行:当就绪的线程被调度并获得CPU资源时,便进入运行状态,run()方法定义了线程的操作和功能

  • 阻塞:在某种特殊情况下,被人为挂起或执行输入输出操作时,让出CPU并临时中止自己的执行,进入阻塞状态

  • 死亡:线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止或出现异常导致结束

线程的同步

方式一:同步代码块

  • synchronized(同步监视器){ //需要被同步的代码 }

说明:

  1. 操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码 --->不能包含代码多了,也不能包含代码少了。

  2. 共享数据:多个线程共同操作的变量。比如:ticket就是共享数据

  3. 同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象,都可以来充当锁。

    • 要求:多个线程必须要共用同一把锁。

  • 补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器。

方式二:同步方法

  • 如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中,我们不妨将此方法声明同步的

  • 5.同步的方式,解决了线程的安全问题。---好处

  • 操作同步代码时,只能有一个线程参与,其他线程等待。相当于是一个单线程的过程,效率低。---局限性

死锁

  1. 死锁的理解:不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,

都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁

  1. 说明:

出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所有的线程都处于阻塞状态,无法继续

我们使用同步时,要避免出现死锁。

LOCK锁解决线程安全问题

  • java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问,每次只能有一个线程对Lock对象加锁,线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象。

  • ReentrantLock类实现了Lock ,它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义,在实现线程安全的控制中,比较常用的是ReentrantLock,可以显式加锁、释放锁。

  • 从JDK 5.0开始,Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当。

线程的通信

  • 线程通信的例子:使用两个线程打印1-100。线程1, 线程2 交替打印

  • 涉及到的三个方法:

  • wait():一旦执行此方法,当前线程就进入阻塞状态,并释放同步监视器。

  • notify():一旦执行此方法,就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait,就唤醒优先级高的那个。

  • notifyAll():一旦执行此方法,就会唤醒所有被wait的线程。

  • 说明:

    1. wait(),notify(),notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。

    2. wait(),notify(),notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器。

      否则,会出现IllegalMonitorStateException异常

    3. wait(),notify(),notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。

创建多线程三、四种方式,实现Callable接口和线程池的方式

实现Callable接口

  1. 创建一个实现Callable的实现类

  2. 实现call()方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中

  3. 创建Callable接口实现类的对象

  4. 将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象

  5. 将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start()

  6. 获取Callable中call方法的返回值(get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。)

可以对具体Runnable、Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等。 FutrueTask是Futrue接口的唯一的实现类 FutureTask同时实现了Runnable, Future接口。它既可以作为Runnable被线程执行,又可以作为Future得到Callable的返回值

使用线程池

  1. 提供指定线程数量的线程池

  2. 执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象

  3. 关闭连接池

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
* 创建多线程的方式四:使用线程池
*
* 好处:
*     1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
*     2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
*     3.便于线程管理
*         corePoolSize:核心池的大小
*         maximumPoolSize:最大线程数
*         keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
*
* 面试题:创建多线程有几种方式?四种!
*/

class NumberThread implements Runnable{
   @Override
   public void run() {
       for(int i = 0;i <= 100;i++){
           if(i % 2 == 0){
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
          }
      }
  }
}

class NumberThread1 implements Runnable{
   @Override
   public void run() {
       for(int i = 0;i <= 100;i++){
           if(i % 2 != 0){
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
          }
      }
  }
}

public class ThreadPool {
   public static void main(String[] args) {

       //1. 提供指定线程数量的线程池
       ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
       ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
       //设置线程池的属性
//       System.out.println(service.getClass());
//       service1.setCorePoolSize(15);
//       service1.setKeepAliveTime();

       //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
       service.execute(new NumberThread());  //适合适用于Runable
       service.execute(new NumberThread1());  //适合适用于Runable

//       service.submit(Callable callable);   //适合适用于Callable

       //3.关闭连接池
       service.shutdown();
  }
}

 

 

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