全面的Java多线程用法解析

Lacie ·
更新时间:2024-09-20
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  全面的java多线程用法解析,如果你对Java的多线程机制并没有深入的研究,那么本文可以帮助你更透彻地理解Java多线程的原理以及使用方法。   1.创建线程   在Java中创建线程有两种方法:使用Thread类和使用Runnable接口。在使用Runnable接口时需要建立一个Thread实例。因此,无论是通过Thread类还是Runnable接口建立线程,都必须建立Thread类或它的子类的实例。Thread构造函数:   public Thread();   public Thread(Runnable target);   public Thread(String name);   public Thread(Runnable target,String name);   public Thread(ThreadGroup group,Runnable target);   public Thread(ThreadGroup group,String name);   public Thread(ThreadGroup group,Runnable target,String name);   public Thread(ThreadGroup group,Runnable target,String name,long stackSize);   方法一:继承Thread类覆盖run方法   public class ThreadDemo1{   public static void main(String[]args){   Demo d=new Demo();   d.start();   for(int i=0;i<60;i++){   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);   }   }   }   class Demo extends Thread{   public void run(){   for(int i=0;i<60;i++){   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);   }   }   }   方法二:   public class ThreadDemo2{   public static void main(String[]args){   Demo2 d=new Demo2();   Thread t=new Thread(d);   t.start();   for(int x=0;x<60;x++){   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);   }   }   }   class Demo2 implements Runnable{   public void run(){   for(int x=0;x<60;x++){   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);   }   }   }   2.线程的生命周期   与人有生老病死一样,线程也同样要经历开始(等待)、运行、挂起和停止四种不同的状态。这四种状态都可以通过Thread类中的方法进行控制。下面给出了Thread类中和这四种状态相关的方法。   //开始线程   publicvoid start();   publicvoid run();   //挂起和唤醒线程   publicvoid resume();//不建议使用   publicvoid suspend();//不建议使用   publicstaticvoid sleep(long millis);   publicstaticvoid sleep(long millis,int nanos);   //终止线程   publicvoid stop();//不建议使用   publicvoid interrupt();   //得到线程状态   publicboolean isAlive();   publicboolean isInterrupted();   publicstaticboolean interrupted();   //join方法   publicvoid join()throws InterruptedException;   线程在建立后并不马上执行run方法中的代码,而是处于等待状态。线程处于等待状态时,可以通过Thread类的方法来设置线程不各种属性,如线程的优先级(setPriority)、线程名(setName)和线程的类型(setDaemon)等。   当调用start方法后,线程开始执行run方法中的代码。线程进入运行状态。可以通过Thread类的isAlive方法来判断线程是否处于运行状态。当线程处于运行状态时,isAlive返回true,当isAlive返回false时,可能线程处于等待状态,也可能处于停止状态。下面的代码演示了线程的创建、运行和停止三个状态之间的切换,并输出了相应的isAlive返回值。   一但线程开始执行run方法,会一直到这个run方法执行完成这个线程才退出。但在线程执行的过程中,可以通过两个方法使线程暂时停止执行。这两个方法是suspend和sleep。在使用suspend挂起线程后,可以通过resume方法唤醒线程。而使用sleep使线程休眠后,只能在设定的时间后使线程处于绪状态(在线程休眠结束后,线程不一定会马上执行,只是进入了绪状态,等待着系统进行调度)。   在使用sleep方法时有两点需要注意:   1.sleep方法有两个重载形式,其中一个重载形式不仅可以设毫秒,而且还可以设纳秒(1,000,000纳秒等于1毫秒)。但大多数操作系统平台上的Java虚拟机都无法精确到纳秒,因此,如果对sleep设置了纳秒,Java虚拟机将取接近这个值的毫秒。   2.在使用sleep方法时必须使用throws或try{…}catch{…}。因为run方法无法使用throws,所以只能使用try{…}catch{…}。当在线程休眠的过程中,使用interrupt方法中断线程时sleep会抛出一个InterruptedException异常。sleep方法的定义如下:   publicstaticvoid sleep(long millis)throws InterruptedException   publicstaticvoid sleep(long millis,int nanos)throws InterruptedException   有三种方法可以使终止线程。   1.使用退出标志,使线程正常退出,也是当run方法完成后线程终止。   2.使用stop方法强行终止线程(这个方法不推荐使用,因为stop和suspend、resume一样,也可能发生不可预料的结果)。   3.使用interrupt方法中断线程。   1.使用退出标志终止线程   当run方法执行完后,线程会退出。但有时run方法是永远不会结束的。如在服务端程序中使用线程进行监听客户端请求,或是其他的需要循环处理的任务。在这种情况下,一般是将这些任务放在一个循环中,如while循环。如果想让循环永远运行下去,可以使用while(true){…}来处理。但要想使while循环在某一特定条件下退出,直接的方法是设一个boolean类型的标志,并通过设置这个标志为true或false来控制while循环是否退出。下面给出了一个利用退出标志终止线程的例子。   join方法的功能是使异步执行的线程变成同步执行。也是说,当调用线程实例的start方法后,这个方法会立即返回,如果在调用start方法后后需要使用一个由这个线程计算得到的值,必须使用join方法。如果不使用join方法,不能保证当执行到start方法后面的某条语句时,这个线程一定会执行完。而使用join方法后,直到这个线程退出,程序才会往下执行。下面的代码演示了join的用法。   3.多线程安全问题   问题原因: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,还没执行完,另一个线程参与进来执行,导致共享数据的错误。   解决办法:对多条操作共享数据的语句,只能让一个线程都执行完,在执行过程中,其他线程不执行。   同步代码块:   public class ThreadDemo3{   public static void main(String[]args){   Ticket t=new Ticket();   Thread t1=new Thread(t,"窗口一");   Thread t2=new Thread(t,"窗口二");   Thread t3=new Thread(t,"窗口三");   Thread t4=new Thread(t,"窗口四");   t1.start();   t2.start();   t3.start();   t4.start();   }   }   class Ticket implements Runnable{   private int ticket=400;   public void run(){   while(true){   synchronized(new Object()){   try{   Thread.sleep(1);   }catch(InterruptedException e){   //TODO Auto-generated catch block   e.printStackTrace();   }   if(ticket<=0)   break;   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---卖出"+ticket--);   }   }   }   }   同步函数   public class ThreadDemo3{   public static void main(String[]args){   Ticket t=new Ticket();   Thread t1=new Thread(t,"窗口一");   Thread t2=new Thread(t,"窗口二");   Thread t3=new Thread(t,"窗口三");   Thread t4=new Thread(t,"窗口四");   t1.start();   t2.start();   t3.start();   t4.start();   }   }   class Ticket implements Runnable{   private int ticket=4000;   public synchronized void saleTicket(){   if(ticket>0)   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+ticket--);   }   public void run(){   while(true){   saleTicket();   }   }   }   同步函数锁是this静态同步函数锁是class   线程间的通信   public class ThreadDemo3{   public static void main(String[]args){   class Person{   public String name;   private String gender;   public void set(String name,String gender){   this.name=name;   this.gender=gender;   }   public void get(){   System.out.println(this.name+"...."+this.gender);   }   }   final Person p=new Person();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   int x=0;   while(true){   if(x==0){   p.set("张三","男");   }else{   p.set("lili","nv");   }   x=(x+1)%2;   }   }   }).start();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   p.get();   }   }   }).start();   }   }   /*   张三....男   张三....男   lili....nv   lili....男   张三....nv   lili....男   */   修改上面代码   public class ThreadDemo3{   public static void main(String[]args){   class Person{   public String name;   private String gender;   public void set(String name,String gender){   this.name=name;   this.gender=gender;   }   public void get(){   System.out.println(this.name+"...."+this.gender);   }   }   final Person p=new Person();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   int x=0;   while(true){   synchronized(p){   if(x==0){   p.set("张三","男");   }else{   p.set("lili","nv");   }   x=(x+1)%2;   }   }   }   }).start();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   synchronized(p){   p.get();   }   }   }   }).start();   }   }   /*   lili....nv   lili....nv   lili....nv   lili....nv   lili....nv   lili....nv   张三....男   张三....男   张三....男   张三....男   */等待唤醒机制   /*   *线程等待唤醒机制   *等待和唤醒必须是同一把锁   */   public class ThreadDemo3{   private static boolean flags=false;   public static void main(String[]args){   class Person{   public String name;   private String gender;   public void set(String name,String gender){   this.name=name;   this.gender=gender;   }   public void get(){   System.out.println(this.name+"...."+this.gender);   }   }   final Person p=new Person();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   int x=0;   while(true){   synchronized(p){   if(flags)   try{   p.wait();   }catch(InterruptedException e){   //TODO Auto-generated catch block   e.printStackTrace();   };   if(x==0){   p.set("张三","男");   }else{   p.set("lili","nv");   }   x=(x+1)%2;   flags=true;   p.notifyAll();   }   }   }   }).start();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   synchronized(p){   if(!flags)   try{   p.wait();   }catch(InterruptedException e){   //TODO Auto-generated catch block   e.printStackTrace();   };   p.get();   flags=false;   p.notifyAll();   }   }   }   }).start();   }   }   生产消费机制一   public class ThreadDemo4{   private static boolean flags=false;   public static void main(String[]args){   class Goods{   private String name;   private int num;   public synchronized void produce(String name){   if(flags)   try{   wait();   }catch(InterruptedException e){   //TODO Auto-generated catch block   e.printStackTrace();   }   this.name=name+"编号:"+num++;   System.out.println("生产了...."+this.name);   flags=true;   notifyAll();   }   public synchronized void consume(){   if(!flags)   try{   wait();   }catch(InterruptedException e){   //TODO Auto-generated catch block   e.printStackTrace();   }   System.out.println("消费了******"+name);   flags=false;   notifyAll();   }   }   final Goods g=new Goods();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   g.produce("商品");   }   }   }).start();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   g.consume();   }   }   }).start();   }   }   生产消费机制2   public class ThreadDemo4{   private static boolean flags=false;   public static void main(String[]args){   class Goods{   private String name;   private int num;   public synchronized void produce(String name){   while(flags)   try{   wait();   }catch(InterruptedException e){   //TODO Auto-generated catch block   e.printStackTrace();   }   this.name=name+"编号:"+num++;   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产了...."+this.name);   flags=true;   notifyAll();   }   public synchronized void consume(){   while(!flags)   try{   wait();   }catch(InterruptedException e){   //TODO Auto-generated catch block   e.printStackTrace();   }   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费了******"+name);   flags=false;   notifyAll();   }   }   final Goods g=new Goods();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   g.produce("商品");   }   }   },"生产者一号").start();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   g.produce("商品");   }   }   },"生产者二号").start();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   g.consume();   }   }   },"消费者一号").start();   new Thread(new Runnable(){   public void run(){   while(true){   g.consume();   }   }   },"消费者二号").start();   }   }   /*   消费者二号消费了******商品编号:48049   生产者一号生产了....商品编号:48050   消费者一号消费了******商品编号:48050   生产者一号生产了....商品编号:48051   消费者二号消费了******商品编号:48051   生产者二号生产了....商品编号:48052   消费者二号消费了******商品编号:48052   生产者一号生产了....商品编号:48053   消费者一号消费了******商品编号:48053   生产者一号生产了....商品编号:48054   消费者二号消费了******商品编号:48054   生产者二号生产了....商品编号:48055   消费者二号消费了******商品编号:48055   */



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