多线程
内容导读
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内容图文
![多线程](/upload/InfoBanner/zyjiaocheng/1324/e4379a62b940432683e719c4122a7ead.jpg)
多线程
并发与并行
- 并发:指的是两个或者多个事件(任务)在同一时间段内发生的.
- 并行:指的是两个或者多个事件(任务)在同一时刻发生(同时发生)
线程和进程
- 进程:是指在一个内存中运行的应用程序,每个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序可以同时运行多个线程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;系统运行一个程序就是一个进程创建.运行.到消亡的过程
- 线程:线程就是进程的一个执行单位,负责当前进程中的程序执行,一个程序中至少有一个进程,一个进程可以拥有多个线程,那么这个被执行的程序也称为多线程程序.
备注:单核处理器的计算机肯定不能并行处理多个任务,只能是多个任务运行在一个cpu上并发的执行,不能并行. 线程线程调度:
.分时调度:所有的线程轮流使用CPU的使用权,平均分配给每个线程占用CPU的时间
抢占式调度:优先让优先级高的线程使用CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机一个线程执行,Java使用的就是抢占式
调度方式来运行线程程序。
设置线程的优先级
预习:线程的创建,线程的同步,线程的状态,如何保障线程安全,线程池的概念
从宏观角度理解就是并发进行的,
创建多线程程序的第一种方式, 创建Thread类的子类
java.lang.Thread类:是描述线程的类,我们想要实现多线程程序,就必须继承Thread类,每个线程的任务,实际上就是执行一个程序流,java使用线程执行体来完成程序流的执行
实现步骤:
- 创建- -个Thread类的子类
- 在Thread类的子类当中重写Thread类的run方法,设置线程任务(开启线程需要你做什么事情? )
- 创建Thread类的子类对象
- 调用Thread类中的方法start方法,开启新线程,执行run方法
void start() 使该线程开始执行,Java虚拟机调用该线程的run方法。
结果是两个线程并发地运行:当前线程(从调用返回给start方法)和另-一个线程(执行其run方法)。
多次启动一个线程是非法的。特别是当线程已经结束执行后,不能再重新启动。
Java程序属于抢占式调度,哪个线程的优先级高,哪个线程就先执行
多线程的原理
多线程执行时序图,来感受它的执行顺序的魅力
插入图:
程序启动运行main时候,java虚拟机启动一个进程,主线程main在main调用的时候被创建。随着调用oneThread对象的start方
法,另外一个新的线程也启动了,这样,整个应用就在多线程环境下运行着。
通过上面一张图可以发现多线程在内存 当中的执行流程。
多个线程执行时,在栈内存当中,其实每一个线程都有一 片属于自己的栈内存空间, 进行方法的压栈和弹栈。
当执行线程的任务结束了,线程自动在栈内存当中释放。当所有的执行线程都结束了,那么说程也就结束了。
thread类
API帮助文档中定义了有关线程的一些方法,具体如下:
构造方法:
* public Thread(); 分配一个新的线程对象
* public Thread(String name) : 分配一个指定名字的新的线程对象
* public Thread(Runnable target) : 分配一个带有指定目标新的线程对象
*. public Thread(Runnable target,String name):分配一个带有指定目标的新的线程 对象并且带有指定名字的。
常用的方法:
* public String getName():获取当前线程的名称
* public void start():让此线程开始执行,java虚拟机会调用此线程的run方法
* public void run):此线程要执行的任务在此方法内定义。
* public static void sleep(long millis): 使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停(临时性暂停线程的执行),每隔指定的毫秒数运行一下.
* public static Thread currentThread():获取当前正在执行的线程对象的引用。
通过翻阅API的得知,创建线程有两种方式,-种是继承Thread类,-种是实现Runable接口,接下来讲解这两种方式.以及各自的常用方法
##### 第一种
package com. zhiyou100.thread.demo04;
*系统默认给线程一个默认的线程名称,但也可以自己设置
*设置线程的名称:
1.使用Thread类的方法setName(名字)
void setName(String name)修改线程的名称
2.使用Thread类的带参构造方法,参数传递线程的名称:调用父类的带参构造方法,把线程名称传递给父类,让父类(Thread)给子类线程起一个名字
*/
// 1.
public class MyThread extends Thread{
public MyThread(){}
public MyThread(String name) {
super(name );/ /把线程名称传递给父类,让父类(Thread)给予子线程一个名字
}
// 2.
@Override
public void run() {
//获取线程的名称
System. out . print1n(Thread . current Thread(). getName() + "在执行任务");
}
第二种(实现Runnable接口)
采用java.long.Runnable的接口也是非常常见的一种,我们只需要重写run方法即可,在long包下,不需要导包
步骤如下:
1 .Runnable接口应该由那些打算通过某一线程执行其实例的美来实现,
2. 定义Runnable接口的实现类,并重写该接口的run方法,该run方法的方法体同样是该线程执行体
1.定义一个Runnab1e接口的实现类
2.在实现类中重写Runnable接口当中的run方法,设置线程任务。
3.创建Runnable接口实现类的对象
4.构建Thread类的对象,在构造方法中传递Runnable接口的实现类对象
5.调用Thread类中的start方法,开启新线程执行run方法
实现Runnable接口创建多线程程序的好处
- 避免了单继承的局限性
----一个类只能继承一个父类,子类继承了Thread类,就不能继承其他的父类,
---- 如果实现Runnable接口,还可以继承其他的类,还可以实现其他的接口
2.增强啦程序的扩展性,降低了程序的耦合性(解耦)
---- 实现Runnable接口,把设置线程任务
实现Runnable接口的方式,把设置线程任务和开启新线程进行了分离(解耦)
实现类中,重写了run方法:用来设置线程的任务
创建Thread类的对象,调用start方法:用来开启新的线程
通过实现Runnable接口,使得该类有了多线程类的特征,run方法是多线程程序的一个执行目标,所有的多线程代码都写在run()方法中,Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类
在启动的多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable targe)构建线程对象,然后调用Thread类对象的start方法来运行多线程程序。
备注: Runnable对象仅仅作为Thread类对象的target, Runnable实现类里包含 了run方法作为线程的执行体。而实际的线程对象依然是Thread类的实例
Thread类和Runnable接口的区别
如果一个类继承了Thread类,则不适合资源的共享。但是如果实现了Runnable接的话,则很容易实现资源共享。
实现Runnable接口比继承Thread类的所具有的优势:
1.适合多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源
2.可以避免java中单继承的局限性
3.增加了程序的健壮性,实现解耦操作,代码可以被多个线程共享,代码和线程可以实现分离。
4.线程池只能放入实现Runnable或者Callable类的线程,不能直接放入继承Thread的类。
备注:在java中, 每次程序运行至少启动两个线程,-个是main线程,-个垃圾收集线程。因为每当使用java命令去执行个类的
时候,实际上都会启动一个JVM,每一个JVM其实都是在操作系统中启动了一个进程。
匿名内部类方式实现多线程程序的创建
使用线程的匿名内部类方式,可以很方便的实现每个线程执行不同的线程任务操作。
使用匿名内部类方式实现Runnable接口的run方法.
代码如下:
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//1.使用匿名内部类来实现多线程的创建
new Thread() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
}.start();
//2.使用匿名内部类来实现多线程的创建
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
};
new Thread(runnable).start();
//3.使用匿名内部类来实现多线程的创建
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
}).start();
线程安全【重点】
如果有多个线程在同时的运行,而这些线程可能同时在运行这段代码.程序每次运行的结果和单线程的运行结果是一样的
如果有多个线程在同时的运行,而这些线程可能同时在运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的, 而且其他的变量的值也和预期的值是一样的,就是线程安全的。
通过葫芦娃大战奥特曼的案例发现,当多个线程去共享同一个资源的时候出现了线程的不安全的问题
1.相同的票数,被卖了多次
2.不存在的票,也被卖出去了,比如说0和-1
这种问题,几个窗口(线程)票数不同步,这种问题我们称之为线程不安全
备注:线程安全问题都是由全局变量或者静态变量引起的,若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写的操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时执行写操作,一般都需要考 虑线程的同步,否则的话就很可能会引发线程的安全问题。
如何实现多线程的同步
当我们使用多线程访问同一资源的时候,且这多个线程中对资源有写的操作,就容易出现线程安全问题
要解决多线程并发访问一个资源的安全问题,java中提供了同步机制(synchronized)来解决.
窗口1进程进入操作的时候,窗口2和窗口3线程只能在外面等着,当窗口1线程操作结束,窗口1,窗口2和窗口3才能再次抢占CPU,决定执行哪个线程,其他线程在外等候,也就是说,如果一个线程修改共享资源 的时候,其他的线程不能修改该共享资源,等待修改完毕再次同步后,才能再次抢占CPU的使用权,完成对应的操作
实现同步机制的三种方式
1.同步代码块
2. 同步方法
3.锁机制
1.同步代码块
- 同步代码块:synchronized关键字可以用于方法中的某个代码块,表示只对这个代码块的资源实行互斥访问.
格式:
synchronized(同步锁){
//需要同步的操作代码
}
3.同步锁
同步锁是一个对象,是一个抽象的概念,可以想象成在对象上标记啦一个锁
1.所对象是任意类型的,Object
2. 多个线程对象,要使用同一把锁
注意: 在任何时候,最多允许一个线程拥有同步锁,
原文:https://www.cnblogs.com/renmiaomiao/p/14107173.html
内容总结
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