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一、Thread

时间:2021-05-24 07:18:03      阅读:0      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:void   异常   原因   通过   代码   使用   submit   开发   not   

Thread

  • Thread类的有关方法

    • void start():启动线程,并执行对象的run()方法
    • run():线程在被调度时执行的操作
    • Staring getName():返回线程的名称
    • void setName(String name):设置该线程名称
    • static Thread currentThread():返回当前线程。在Thread子类中就是this,通常用于主线程和Runnable实现类
    • yield():释放当前CPU的执行权
    • 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
    • stop():已过时,当执行此方法时,强制结束当前线程
    • sleep(long millitime):让当前的线程休眠
  • 创建线程

    • 方式一:通过继承Thread

      // 1.创建一个继承于thread类的子类
      // 2.重写Thread类的run()
      // 3.创建Thread类的子类的对象
      // 4.通过此对象调用start()
      
      
      class MyThread extends Thread{
          @Override
          public void run(){
              for(int i=0;i<100;i++){
                  if(i%2==0){
                      System.out.println(i);
                  }
              }
        }
      }
      public class ThreadTest {
          public static void main(String args[]){
              MyThread t1 = new MyThread();
      
              t1.start();
      
              System.out.println("hello");
          }
      }
      
    • 方式二:通过重写Runnable接口的run方法

      /*
      * 创建多线程的方式二: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()
      * */
      
      class MyThread 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 ThreadMethodTest {
          public static void main(String args[]){
              MyThread mythread = new MyThread();
              Thread t1 = new Thread(mythread);
              t1.start();
          }
      }
      
      
    • 方式三:通过实现Callable接口

      
      /*
      1.call()方法可以有返回值
      2.call()方法可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常的信息
      3.Callable是支持泛型的
      */
      
      import java.util.concurrent.Callable;
      import java.util.concurrent.ExecutionException;
      import java.util.concurrent.FutureTask;
      
      
      // 1.创建一个实现Callable的实现类
      class NumThread implements Callable {
          // 2.实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中
          @Override
          public Object call() throws Exception{
              int sum = 0;
              for(int i=0;i<100;i++){
                  if(i%2 == 0){
                      System.out.println(i);
                  }
              }
              return sum;
          }
      
      }
      
      public class ThreadcallableTest {
          public static void main(String args[]){
              // 3.创建Callable接口实现类的对象
              NumThread numThread = new NumThread();
              // 4.将此Callable接口实现类的对象作为参数传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象
              FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
      
              // 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()方法
              new Thread(futureTask).start();
      
              try {
                  // 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
                  Object sum = futureTask.get();
                  System.out.println(sum);
              }catch(InterruptedException e){
                  e.printStackTrace();
              }catch(ExecutionException e){
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
      
      
    • 方式四:

      /*
      线程池
      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
      	maximumPoolSzie:最大线程数
      	keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长的时间后终止
      */
      
      import java.util.concurrent.ExecutorService;
      import java.util.concurrent.Executors;
      import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
      
      
      class NumberThread implements Runnable{
          @Override
          public void run(){
              for(int i=0;i<100;i++){
                  if(i%2 == 0){
                      System.out.println(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);
              
              // 设置线程池的属性
              // ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service; 
              //service1.setCorePoolSize();
              
              
              // 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()); // 适合使用于Runnable
              // service.submit(); // 适合使用于Callable
      
              service.shutdown();
          }
      }
      
  • 比较创建线程的两种方式

    开发中:优先选择:实现RUnnable接口的方式
    原因:1.实现的方式没有类的单继承性的局限性
    	 2.实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况
    	 
    	 
    联系:Thread实现了Runnable接口
    相同点:两种方式都需要重写run()方法,将线程要执行的逻辑声明在run()中
    

线程的生命周期

解决线程安全问题

  • 在java中,通过同步机制,来解决线程的安全问题

    • 方法一:同步代码块

      • 好处及坏处

        好处:同步的方式,解决了线程的安全问题。
        坏处: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。
        
      • 语法

        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
             (2)共享数据:多个线程共同操作的变量
             (3)同步监视器:俗称:锁。任何一个类的对象,都可以充当锁
            		   要求:多个线程必须要共用同一把锁
              (4) 1)在实现Runnable接口创建多线程的方式中,可以考虑用this充当同步监视器
                  2)在继承Thread类创建多线程的方式中,慎用This充当同步监视器,可以考虑使用当前类充当同步监视器(即CurrentClass.class)
          
        
      • 示例1(重写runnable方法)

         
        -- 示例
        class MyThread implements Runnable{
            private int ticket = 100;
            Object obj = new Object(); // 一定要保证所有线程,共用同一把锁
        
            @Override
            public void run(){
                while(true){
                    synchronized(obj){ //obj可以用this替代,用不着重新创建一个对象
                        if(ticket>0){
                            try{
                                Thread.sleep(100);
                            }catch(InterruptedException e){
                                e.printStackTrace();
                            }
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ticket);
                            ticket--;
                        }
                        else{
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        
        
        public class ThreadMethodTest {
            public static void main(String args[]){
                MyThread mythread = new MyThread(); -- 共用同一个对象
                Thread t1 = new Thread(mythread);
                Thread t2 = new Thread(mythread);
                Thread t3 = new Thread(mythread);
                t1.start();
                t2.start();
                t3.start();
            }
        }
        
      • 示例2(继承Thread)

        class MyThread extends Thread{
            private int ticket = 100;
            private static Object obj = new Object(); // 一定要保证所有线程,共用同一把锁
        
            @Override
            public void run(){
                while(true){
                    synchronized(obj){  //obj可以用MyThread.class来替代,该对象唯一,MyThrea只会加载一次
                        if(ticket>0){
                            try{
                                Thread.sleep(100);
                            }catch(InterruptedException e){
                                e.printStackTrace();
                            }
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ticket);
                            ticket--;
                        }
                        else{
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        public class ThreadTest {
            public static void main(String args[]){
                MyThread t1 = new MyThread();
                MyThread t2 = new MyThread();
                MyThread t3 = new MyThread();
        
                t1.start();
                t2.start();
                t3.start();
                
                System.out.println("hello");
            }
        }
        
    • 方法二:方法声明为synchronized类型

      • 说明

        关于同步方法的总结:
        1.同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要显示的声明
        2.(1)非静态的同步方法,同步监视器是:this
          (2)静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身(即CurrentClass.class)
        
      • 示例1

        class MyThread implements Runnable{
            private int ticket = 100;
            // Object obj = new Object(); // 一定要保证所有线程,共用同一把锁
        
            @Override
            public void run(){
                while(true){
              		this.show();
              	}
            }
            
            public synchronized void show(){
                   // synchronized(obj){ //obj可以用this替代,用不着重新创建一个对象
                        if(ticket>0){
                            try{
                                Thread.sleep(100);
                            }catch(InterruptedException e){
                                e.printStackTrace();
                            }
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ticket);
                            ticket--;
                        }
                        else{
                            break;
                        }
                    //}
           }
        }
        
        
        public class ThreadMethodTest {
            public static void main(String args[]){
                MyThread mythread = new MyThread(); -- 共用同一个对象
                Thread t1 = new Thread(mythread);
                Thread t2 = new Thread(mythread);
                Thread t3 = new Thread(mythread);
                t1.start();
                t2.start();
                t3.start();
            }
        }
        
      • 示例二

        class MyThread extends Thread{
            private int ticket = 100;
           // private static Object obj = new Object(); // 一定要保证所有线程,共用同一把锁
        
            @Override
            public void run(){
                while(true){
                    //synchronized(obj){  //obj可以用MyThread.class来替代,该对象唯一,MyThrea只会加载一次
                        this.show();
                    //}
                }
        		
            }
            public  static  synchronized void show(){ //使用了Mythread.class来保证监视器的唯一
                 
                       if(ticket>0){
                            try{
                                Thread.sleep(100);
                            }catch(InterruptedException e){
                                e.printStackTrace();
                            }
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ticket);
                            ticket--;
                        }
                        else{
                            break;
                        }
            }
        }
        public class ThreadTest {
            public static void main(String args[]){
                MyThread t1 = new MyThread();
                MyThread t2 = new MyThread();
                MyThread t3 = new MyThread();
        
                t1.start();
                t2.start();
                t3.start();
                
                System.out.println("hello");
            }
        }
        

线程安全的单例模式之懒汉式

  • 示例

    public class DemoTest{
        
    }
    
    
    // 方式一:效率比较差,每个线程都需要在初始化时进行一次判断,进行抢锁
    class Demo{
        private Demo(){
            
        }
        
        private static Demo instance = null;
        
        public static synchronized Demo getInstance(){
            if(instance==null){
                instance = Demo Bank();
            }
            return instance;
        }
    }
    
    //方式二:效率稍高,每次初始化调用时,都会进行判断,如果已经不是null值,就不进行抢锁的行为,而是直接返回其值,否则,再去抢锁初始化instance
    class Demo{
        
        private Demo(){}
        
        private static Demo instance = null;
        
        public static Demo getInstance(){
            if(instance==null){
                synchronized(Demo.class){
                    if(instance==null){
                        instance = new Demo();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
        
    }
    

线程的同步——同步锁

  • 说明

    Synchronized与lock的异同?
    - 相同点:二者都可以解决线程安全问题
    - 不同点:(1)Synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器
             (2)Lock需要手动的启动同步(lock()),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())
    
  • 示例

    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    
    class Demo implements Runnable{
    
        private int ticket = 100;
    
        // 1.实例化ReentrantLock
        private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    
        @Override
        public void run(){
            while(True){
                try{
                    lock.lock(); // 2.调用锁定的方法lock()
    
                    if(ticket>0){
                        try{
                            Thread.sleep(100);
                        }catch(InterruptedException e){
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ticket);
                        ticket--;
                    }else{
                        break;  // 3.调用解锁方法:unlock()
                    }
                }finally{
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
    
    public class LockTest {
        public static void main(String args[]){
            Demo mydemo= new Demo(); -- 共用同一个对象
            Thread t1 = new Thread(mydemo);
            Thread t2 = new Thread(mydemo);
            Thread t3 = new Thread(mydemo);
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
        }
    }
    

线程的通信

  • 说明

    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,就唤醒优先级最高的
    notifyall():一旦执行此方法,就会唤醒所有被wait的线程
    
    注意点:
    (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监视器(比如this或CurrentClass.class)
    (3)wait()、notify()、notifyALL()三个方法是定义在java.lang.Object类中。
    
    
    sleep()和wait()的异同?
    - 相同点:一旦执行方法,都可以使得当前的线程进入阻塞状态
    - 不同点:(1)两个方法声明的位置不同:Thread类中声明sleep(),Object类中声明wait()
             (2)调用的要求不同:sleep()可以在任何需要的场景下调用,wait()必须在同步代码块或同步方法中
             (3)关于是否释放同步监视器:如果两个方法都使用在同步代码快或同步方法中,sleep()不会释放锁,wait()会释放锁
    

消费者及生产者模型

  • 说明

  • 示例

    /*
    * 线程通行的应用
    * 经典例题:生产者/消费者模型
    *
    * 分析
    * 1.是否是多线程问题:是
    * 2.是否有共享数据:是
    * 3.如何解决线程的安全问题:同步机制,有三种方法
    * 4.是否涉及线程的通信:是
    *
    * */
    
    
    class Clerk{
    
        // 1.申明一个元素,表示产品
        private int productCount = 0;
    
        public synchronized void productProduct(){  // 2.变成同步方法
            if(productCount<20){
                productCount++;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始生产第"+productCount+"个产品");
                notify();  // 4.释放锁,避免死锁
            }else{
                try{
                    wait();  // 3.等待线程完成
                }catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
        public synchronized void consumeProduct(){
            if(productCount>0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始消费第"+productCount+"个产品");
                productCount--;
                notify();
            }else{
                try{
                    wait();
                }catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    
    class Producer extends Thread{
    
        private Clerk clerk;
        //1.创建一个构造器
        public Producer(Clerk clerk){
            this.clerk = clerk;
        }
        //2.重写run方法
        @Override
        public void run(){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始生产产品...");
            while(true){
                try{
                    //3.睡眠100毫秒
                    Thread.sleep(100);
                }catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
                // 4.调用对象的生产方法
                clerk.productProduct();
            }
        }
    }
    
    class Customer extends Thread{
        private Clerk clerk;
    
        public Customer(Clerk clerk){
            this.clerk = clerk;
        }
    
        @Override
        public void run(){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始消费产品...");
            while(true){
                try{
                    Thread.sleep(1000);
                }catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
    
                clerk.consumeProduct();
            }
        }
    }
    
    
    
    public class ProductTest {
        public static void main(String args[]){
            // 1.声明一个clerk对象
            Clerk clerk = new Clerk();
    
            // 2.声明一个生产者
            Producer p1 = new Producer(clerk);
            // 3.设置线程名称
            p1.setName("生产者1号");
    
            // 4.声明一个消费者
            Customer c1 = new Customer(clerk);
            // 5.设置线程名称
            c1.setName("消费者1号");
    
            // 6.启动线程
            p1.start();
            c1.start();
    
        }
    }
    
    

一、Thread

标签:void   异常   原因   通过   代码   使用   submit   开发   not   

原文地址:https://www.cnblogs.com/nuochengze/p/14762633.html

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