Java（多线程）

news2024/11/24 6:34:09

一、基本概念

进程：一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。
线程：操作系统中能够进行运算的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。（简单理解：应用软件中相互独立，可以同时运行的功能）

多线程：

作用：提高效率

应用场景：多件事情同时运行

3.并发和并行：

并发：在同一时刻，有多个指令在CPU上交替执行
并行：在同一时刻，有多个指令在CPU上同时执行

二、多线程实现方法

1.继承Thread类

创建继承Thread的子类
重写Thread类的run()方法
创建Thread类的子类的对象。
通过此对象调用start()来启动一个线程。

public class MyThread extends Thread {
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName()+"HelloWord");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        MyThread t2 = new MyThread();
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

2.实现Runnable接口

定义一个类实现Runnable接口
重写里面的Run()方法
创建自己的类的对象
创建一个Thread类的对象调用start()，开起线程

public class RunnableThread {
    public static void main(String[] args) {
        MyRun mr = new  MyRun();
        Thread t1 = new Thread(mr);
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread(mr);
        t2.start();
    }
}

class MyRun implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":/t"+i);
        }
    }
}

3.利用Callable接口和Future接口（特点:可以获取到多线程运行的结果）

创建一个类MyCallable实现callable接重写call (是有返回值的，表示多线程运行的结果)
创建MyCallable的对象(表示多线程要执行的任务)
创建FutureTask的对象(作用管理多线程运行的结果)
创建Thread类的对象，并启动(表示线程)

三种方式对比：

三、常见的成员方法

四、线程的生命周期

线程的动态特征表明：它由创建而生，由调度而执行，由撤销而消亡。说明线程具有一个从生到死的生命周期。

新建：当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态

就绪：处于新建状态的线程被start()后，将进入线程队列等待cpu时间片，此时它已经具备了运行的条件

运行：当就绪的线程被调度并获得处理器资源时，便进入运行状态，run()方法定义了线程的操作和功能

阻塞：在某种特殊情况下，被人为挂起或者执行输入输出操作时，让出cpu并临时终止你自己的执行，进入阻塞状态

死亡：线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止

五、多线程安全性问题的解决

如果有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。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是一样的，就是线程安全的。线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。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同步，否则的话就可能影响线程安全。

解决方法：

1.同步代码块

将操作共享的代码锁起来
锁默认打开，有一个线程进去了，锁自动关闭
里面的代码全部执行完毕，线程出来，锁自动打开

public class MyThread extends Thread {

    static int a = 0;
    static Object obj = new Object();
    public void run(){
        while(true){
            synchronized (obj){
                if(a<100){
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    a++;
                    System.out.println(getName()+"卖第"+a);
                }
                else
                    break;

            }
        }
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        MyThread t2 = new MyThread();
        MyThread t3 = new MyThread();

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}