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Java线程学习记录与总结

2017年12月18日 ⁄ 综合 ⁄ 共 6413字 ⁄ 字号 评论关闭

收集和总结一下看了学习视频以后的东西——线程部分

基础1:

(创建线程的第一种方法:继承Thread。)

/*
进程:是一个正在执行中的程序。
		每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序是一个执行路径,或者叫一个控制单元。
线程:就是进程中的一个独立的控制单元。
		线程在控制着进程的执行。

一个进程中至少有一个线程。


Java VM  启动的时候会有一个进程java.exe.


该进程中至少一个线程负责java程序的执行。
而且这个线程运行的代码存在于main方法中。
该线程称之为主线程。


扩展:其实更细节说明jvm,jvm启动不止一个线程,还有负责垃圾回收机制的线程。



1,如何在自定义的代码中,自定义一个线程呢?


通过对api的查找,java已经提供了对线程这类事物的描述。就Thread类。


创建线程的第一种方式:继承Thread类。
步骤:
1,定义类继承Thread。
2,复写Thread类中的run方法。
	目的:将自定义代码存储在run方法。让线程运行。


3,调用线程的start方法,
	该方法两个作用:启动线程,调用run方法。


发现运行结果每一次都不同。
因为多个线程都获取cpu的执行权。cpu执行到谁,谁就运行。
明确一点,在某一个时刻,只能有一个程序在运行。(多核除外)
cpu在做着快速的切换,以达到看上去是同时运行的效果。
我们可以形象把多线程的运行行为在互相抢夺cpu的执行权。


这就是多线程的一个特性:随机性。谁抢到谁执行,至于执行多长,cpu说的算。






为什么要覆盖run方法呢?


Thread类用于描述线程。
该类就定义了一个功能,用于存储线程要运行的代码。该存储功能就是run方法。


也就是说Thread类中的run方法,用于存储线程要运行的代码。

*/


class Demo extends Thread
{
	public void run()
	{
		for(int x=0; x<60; x++)
			System.out.println("demo run----"+x);
	}
}


class ThreadDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		//for(int x=0; x<4000; x++)
		//System.out.println("Hello World!");


		Demo d = new Demo();//创建好一个线程。
		//d.start();//开启线程并执行该线程的run方法。
		d.run();//仅仅是对象调用方法。而线程创建了,并没有运行。
	
		for(int x=0; x<60; x++)
			System.out.println("Hello World!--"+x);

	}
}

基础2:

(创建线程的第二种方法:通过Runable接口实现了多个线程的数据共享。)

/*
需求:简单的卖票程序。
多个窗口同时买票。


创建线程的第二种方式:实现Runable接口

步骤:
1,定义类实现Runnable接口
2,覆盖Runnable接口中的run方法。
	将线程要运行的代码存放在该run方法中。

3,通过Thread类建立线程对象。
4,将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。
	为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数。
	因为,自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。
	所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。


5,调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。



<span style="color:#ff0000;">实现方式和继承方式有什么区别呢?

实现方式好处:避免了单继承的局限性。
在定义线程时,建立使用实现方式。</span>

两种方式区别:
继承Thread:线程代码存放Thread子类run方法中。
实现Runnable,线程代码存在接口的子类的run方法。




*/

class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
	private  int tick = 100;
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			if(tick>0)
			{
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
			}
		}
	}
}


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

		Ticket t = new Ticket();

		Thread t1 = new Thread(t);//创建了一个线程;
		Thread t2 = new Thread(t);//创建了一个线程;
		Thread t3 = new Thread(t);//创建了一个线程;
		Thread t4 = new Thread(t);//创建了一个线程;
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();


		/*
		Ticket t1 = new Ticket();
		//Ticket t2 = new Ticket();
		//Ticket t3 = new Ticket();
		//Ticket t4 = new Ticket();

		t1.start();
		t1.start();
		t1.start();
		t1.start();
		*/

	}
}

基础2会遇到的问题。线程不安全。里面的有可能减到负数,打印出负数票。

所以要用到同步代码块。让多个线程不能同时进入执行需要同步的代码。

基础3:

(同步代码块)

/*

通过分析,发现,打印出0,-1,-2等错票。

多线程的运行出现了安全问题。

问题的原因:
	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,还没有执行完,
	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,其他线程不可以参与执行。



Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式。

就是同步代码块。

synchronized(对象)
{
	需要被同步的代码

}
对象如同锁。持有锁的线程可以在同步中执行。
没有持有锁的线程即使获取cpu的执行权,也进不去,因为没有获取锁。

火车上的卫生间---经典。

同步的前提:
1,必须要有两个或者两个以上的线程。
2,必须是多个线程使用同一个锁。

必须保证同步中只能有一个线程在运行。


好处:解决了多线程的安全问题。

弊端:多个线程需要判断锁,较为消耗资源,

*/

class Ticket implements Runnable
{
	private  int tick = 1000;
	<span style="color:#ff0000;">Object obj = new Object();</span>
	public void run()
	{
		while(true)
		{
			<span style="color:#ff0000;">synchronized(obj)</span>
			{
				if(tick>0)
				{
					//try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
				}
			}
		}
	}
}


class  TicketDemo2
{
	public static void main(String[] args) 
	{

		Ticket t = new Ticket();

		Thread t1 = new Thread(t);
		Thread t2 = new Thread(t);
		Thread t3 = new Thread(t);
		Thread t4 = new Thread(t);
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t4.start();


	}
}

如上中的例子:

Object Obj = new Object();

synchronized(Obj)
{
需要被同步的代码;
}

synchronized(...)使代码具有了原子性,多个线程无法同时进入执行其内部的代码。当有一个线程在执行时,其他线程只能等待其执行完毕才能进入(等待不排队,等待的线程随机一个进入)

基础4:

(同步代码块的锁,及同步函数)

/*
同步函数用的是哪一个锁呢?
函数需要被对象调用。那么函数都有一个所属对象引用。就是this。
所以同步函数使用的锁是this。

通过该程序进行验证。

使用两个线程来买票。
一个线程在同步代码块中。
一个线程在同步函数中。
都在执行买票动作。



*/
class Ticket implements Runnable
{
	private  int tick = 100;
	Object obj = new Object();
	boolean flag = true;
	public  void run()
	{
		if(flag)
		{
			while(true)
			{
				synchronized(this)
				{
					if(tick>0)
					{
						try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
						System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....code : "+ tick--);
					}
				}
			}
		}
		else
			while(true)
				show();
	}
	public <span style="color:#ff0000;">synchronized</span> void show()//this
	{
		if(tick>0)
		{
			try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....show.... : "+ tick--);
		}
	}
}


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

		Ticket t = new Ticket();

		Thread t1 = new Thread(t);
		Thread t2 = new Thread(t);
		t1.start();
		try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
		t.flag = false;
		t2.start();







//		Thread t3 = new Thread(t);
//		Thread t4 = new Thread(t);
//		t3.start();
//		t4.start();
	}
}

基础5:

(用静态修饰同步函数。使用的锁为该方法所在类的字节码文件对象,即该类类名。)

/*
如果同步函数被静态修饰后,使用的锁是什么呢?

通过验证,发现不在是this。因为静态方法中也不可以定义this。

静态进内存是,内存中没有本类对象,但是一定有该类对应的字节码文件对象。
类名.class  该对象的类型是Class


静态的同步方法,使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象。 类名.class
*/
class Ticket implements Runnable
{
	private static  int tick = 100;
	//Object obj = new Object();
	boolean flag = true;
	public  void run()
	{
		if(flag)
		{
			while(true)
			{
				synchronized(Ticket.class)//这儿修改为了Ticket.class(即类名)才是与静态同步函数使用相同的锁。
				{
					if(tick>0)
					{
						try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
						System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....code : "+ tick--);
					}
				}
			}
		}
		else
			while(true)
				show();
	}
	public static synchronized void show()//加入静态修饰。
	{
		if(tick>0)
		{
			try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....show.... : "+ tick--);
		}
	}
}


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

		Ticket t = new Ticket();

		Thread t1 = new Thread(t);
		Thread t2 = new Thread(t);
		t1.start();
		try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
		t.flag = false;
		t2.start();
	}
}

基础6:

(单例模式:懒汉式中存在的线程安全问题,通过同步函数去掉。)(面试常考题。)

eg.写一个延时加载的单例模式,要求线程安全。

/*
单例设计模式。


*/
//饿汉式。
/*
class Single
{
	private static final Single s = new Single();
	private Single(){}
	public static Single getInstance()
	{
		return s;
	}
}
*/


//懒汉式
//作用:延时加载。
class Single
{
	private static Single s = null;
	private Single(){}


	public static  Single getInstance()
	{
		if(s==null)<span style="white-space:pre">	</span>//双重判断。因为上锁会减低效率。通过这个判断可以排去不需要同步的线程,减少上锁次数。
		{
			synchronized(Single.class) 
			{
				if(s==null)
					//--->A;
					s = new Single();
			}
		}
		return s;
	}
}

class SingleDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		System.out.println("Hello World!");
	}
}

基础7:(附加)

(锁中套锁。这里是一个死锁程序。(只是为了提示 要避免死锁。))

class Test implements Runnable
{
	private boolean flag;
	Test(boolean flag)
	{
		this.flag = flag;
	}

	public void run()
	{
		if(flag)
		{
			while(true)
			{
				synchronized(MyLock.locka)
				{
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...if locka ");
					synchronized(MyLock.lockb)
					{
						System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..if lockb");					
					}
				}
			}
		}
		else
		{
			while(true)
			{
				synchronized(MyLock.lockb)
				{
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..else lockb");
					synchronized(MyLock.locka)
					{
						System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....else locka");
					}
				}
			}
		}
	}
}


class MyLock
{
	static Object locka = new Object();
	static Object lockb = new Object();
}

class  DeadLockTest
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Thread t1 = new Thread(new Test(true));
		Thread t2 = new Thread(new Test(false));
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

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