多线程基础及实例(java)
发布日期:2021-10-12 20:08:01 浏览次数:2 分类:技术文章

本文共 3321 字,大约阅读时间需要 11 分钟。

前言:

每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合,或者是程序的特殊段,它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。

 

使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理,程序的运行速度可能加快,在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。


如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换,更多的线程需要更多的内存空间,线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的,需要防止线程死锁情况的发生。

 

正文:

两种实现多线程的方式,继承Thread类或者实现Runnable接口。

继承Thread类 :

package com.zsz.thread;

 

public class MyThread extends Thread {

     

     private int index;

     

     public MyThread( int index){

            this. index = index;

     }

     public void run () { 

           

            forint i=0;i<5;i++){

                System. out.println( index+ ":"+i);

           }

     } 

     public static void main(String[] args){

           MyThread MyThread = new MyThread(1);

           MyThread MyThread2 = new MyThread(2);

           MyThread.start();

           MyThread2.start();

     }

}

可能的运行结果:

1:0

2:0

1:1

2:1

1:2

2:2

1:3

2:3

1:4

2:4

由于执行CPU占用时间被切换,线程状态的切换,导致执行顺序的不同。

 

实现Runnable接口:

package com.zsz.thread;

 

public class MyRunnable implements Runnable{

 

     private int index;

     

     public MyRunnable( int index){

            this. index = index;

     }

     @Override

     public void run() {

            forint i=0;i<5;i++){

                System. out.println( index+ ":"+i);

           }

     }

     

     public static void main(String[] args){

           MyRunnable MyRunnable1 = new MyRunnable(1);

           Thread Thread1 = new Thread(MyRunnable1);

           MyRunnable MyRunnable2 = new MyRunnable(2);

           Thread Thread2 = new Thread(MyRunnable2);

           Thread1.start();

           Thread2.start();

     }

}

可能的结果:

1:0

1:1

1:2

2:0

2:1

2:2

2:3

2:4

1:3

1:4

 

场景应用:

一、车站多个窗口买票,车票总数是一定的,实现Runnable可以共享总票数。

package com.zsz.thread;

 

class SaleTicket  implements Runnable{

     private int ret = 5; //剩下票数

     private int num;            //一次买票张数

     

     public SaleTicket( int num){

            this. num = num;

     }

     @Override

     public void run() {

            synchronizedthis){

                 if( num> ret){

                     System. out.println( "余票不足");

                      return;

                }

                 ret = ret - num;

                System. out.println( "出票"+num+"张成功,剩余票数:" +ret );  //出票成功

           }

     }

}

public class MyRunnable extends Thread{

     public static void main(String[] args){

           SaleTicket saleTicket1 = new SaleTicket(1);

            new Thread(saleTicket1).start();

            new Thread(saleTicket1).start();

            new Thread(saleTicket1).start();

            new Thread(saleTicket1).start();

            new Thread(saleTicket1).start();

            new Thread(saleTicket1).start();

            new Thread(saleTicket1).start();

     }

}

可能的执行结果:

出票1张成功,剩余票数:4

出票1张成功,剩余票数:3

出票1张成功,剩余票数:2

出票1张成功,剩余票数:1

出票1张成功,剩余票数:0

余票不足

余票不足

注:考虑数据同步和线程安全,synchronized (this)确保同步,确保一个时刻只有一个线程占用synchronized 程序块,否则会出现线程不安全的情况,。

实现Runnable接口相比继承Thread类:
1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2):可以避免java中的单继承的限制
3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立。

 

main方法其实也是一个线程。

线程其他情况:

线程休眠:Thread.sleep(2000);

线程中断:new Thread(new Runnable()).interrupt();

线程优先级:new Thread(new Runnable()).setPriority(8);

 

线程的状态及说明:

1、新建状态(New):新创建了一个线程对象。 
2、就绪状态(Runnable):线程对象创建后,其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。

3、运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行程序代码。 
4、阻塞状态(Blocked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种: 

  4.1、等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。 

  4.2、同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁池中。 
  4.3、其他阻塞:运行的线程执行sleep()或join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。 
5、死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。

 

关键字volatile

 

用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用,用来进行原子性操作。

volatile不用做原子性操作的原因是:线程在运行时会在线程内存块中变量副本,之后,主内存中的变量与线程内的变量不联系,当运行结束时,线程内的变量会将值同步给主内存,因而会有可能出现线程不安全。

 

 有相关问题,可以提出来一起讨论。后续将会张贴一些进阶的多线程、线程池内容。

 

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