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最全面的Java多线程用法解析

2016-12-13 12:56| 发布者: zhangjf| 查看: 595| 评论: 0

摘要: 最全面的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 ...

最全面的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

  1. public class ThreadDemo1 {
  2. public static void main(String[] args){
  3. Demo d = new Demo();
  4. d.start();
  5. for(int i=0;i<60;i++){
  6. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
  7. }
  9. }
  10. }
  11. class Demo extends Thread{
  12. public void run(){
  13. for(int i=0;i<60;i++){
  14. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
  15. }
  16. }
  17. }
复制代码

方法二：

  1. public class ThreadDemo2 {
  2. public static void main(String[] args){
  3. Demo2 d =new Demo2();
  4. Thread t = new Thread(d);
  5. t.start();
  6. for(int x=0;x<60;x++){
  7. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
  8. }
  9. }
  10. }
  11. class Demo2 implements Runnable{
  12. public void run(){
  13. for(int x=0;x<60;x++){
  14. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
  15. }
  16. }
  17. }
复制代码
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，就会一直到这个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 时间后使线程处于就绪状态（在线程休眠结束后，线程不一定会马上执行，只是进入了就绪状态，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虚拟机将取最接近这个值的毫秒。

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，也就是当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，线程就会退出。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，最直接的方法就是设一个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方法的功能就是使异步执行的线程变成同步执行。也就是说，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，就必须使用join方法。如果不使用join方法，就不能保证当执行到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：

  1. public class ThreadDemo3 {
  2. public static void main(String[] args){
  3. Ticket t =new Ticket();
  4. Thread t1 = new Thread(t,"窗口一");
  5. Thread t2 = new Thread(t,"窗口二");
  6. Thread t3 = new Thread(t,"窗口三");
  7. Thread t4 = new Thread(t,"窗口四");
  8. t1.start();
  9. t2.start();
  10. t3.start();
  11. t4.start();
  12. }
  13. }
  14. class Ticket implements Runnable{
  15. private int ticket =400;
  16. public void run(){
  17. while(true){
  18. synchronized (new Object()) {
  19. try {
  20. Thread.sleep(1);
  21. } catch (InterruptedException e) {
  22. // TODO Auto-generated catch block
  23. e.printStackTrace();
  24. }
  25. if(ticket<=0)
  26. break;
  27. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---卖出"+ticket--);
  28. }
  29. }
  30. }
  31. }
复制代码

同步函数

  1. public class ThreadDemo3 {
  2. public static void main(String[] args){
  3. Ticket t =new Ticket();
  4. Thread t1 = new Thread(t,"窗口一");
  5. Thread t2 = new Thread(t,"窗口二");
  6. Thread t3 = new Thread(t,"窗口三");
  7. Thread t4 = new Thread(t,"窗口四");
  8. t1.start();
  9. t2.start();
  10. t3.start();
  11. t4.start();
  12. }
  13. }
  14. class Ticket implements Runnable{
  15. private int ticket = 4000;
  16. public synchronized void saleTicket(){
  17. if(ticket>0)
  18. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+ticket--);
  20. }
  21. public void run(){
  22. while(true){
  23. saleTicket();
  24. }
  25. }
  26. }
复制代码

同步函数锁是this 静态同步函数锁是class

线程间的通信

  1. public class ThreadDemo3 {
  2. public static void main(String[] args){
  3. class Person{
  4. public String name;
  5. private String gender;
  6. public void set(String name,String gender){
  7. this.name =name;
  8. this.gender =gender;
  9. }
  10. public void get(){
  11. System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
  12. }
  13. }
  14. final Person p =new Person();
  15. new Thread(new Runnable(){
  16. public void run(){
  17. int x=0;
  18. while(true){
  19. if(x==0){
  20. p.set("张三", "男");
  21. }else{
  22. p.set("lili", "nv");
  23. }
  24. x=(x+1)%2;
  25. }
  26. }
  27. }).start();
  28. new Thread(new Runnable(){
  29. public void run(){
  30. while(true){
  31. p.get();
  32. }
  33. }
  34. }).start();
  35. }
  36. }
  37. /*
  38. 张三....男
  39. 张三....男
  40. lili....nv
  41. lili....男
  42. 张三....nv
  43. lili....男
  44. */
复制代码

修改上面代码

  1. public class ThreadDemo3 {
  2. public static void main(String[] args){
  3. class Person{
  4. public String name;
  5. private String gender;
  6. public void set(String name,String gender){
  7. this.name =name;
  8. this.gender =gender;
  9. }
  10. public void get(){
  11. System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
  12. }
  13. }
  14. final Person p =new Person();
  15. new Thread(new Runnable(){
  16. public void run(){
  17. int x=0;
  18. while(true){
  19. synchronized (p) {
  20. if(x==0){
  21. p.set("张三", "男");
  22. }else{
  23. p.set("lili", "nv");
  24. }
  25. x=(x+1)%2;
  26. }
  28. }
  29. }
  30. }).start();
  31. new Thread(new Runnable(){
  32. public void run(){
  33. while(true){
  34. synchronized (p) {
  35. p.get();
  36. }
  37. }
  38. }
  39. }).start();
  40. }
  42. }
  43. /*
  44. lili....nv
  45. lili....nv
  46. lili....nv
  47. lili....nv
  48. lili....nv
  49. lili....nv
  50. 张三....男
  51. 张三....男
  52. 张三....男
  53. 张三....男
  54. */
复制代码

等待唤醒机制

  1. /*
  2. *线程等待唤醒机制
  3. *等待和唤醒必须是同一把锁
  4. */
  5. public class ThreadDemo3 {
  6. private static boolean flags =false;
  7. public static void main(String[] args){
  8. class Person{
  9. public String name;
  10. private String gender;
  11. public void set(String name,String gender){
  12. this.name =name;
  13. this.gender =gender;
  14. }
  15. public void get(){
  16. System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
  17. }
  18. }
  19. final Person p =new Person();
  20. new Thread(new Runnable(){
  21. public void run(){
  22. int x=0;
  23. while(true){
  24. synchronized (p) {
  25. if(flags)
  26. try {
  27. p.wait();
  28. } catch (InterruptedException e) {
  29. // TODO Auto-generated catch block
  30. e.printStackTrace();
  31. };
  32. if(x==0){
  33. p.set("张三", "男");
  34. }else{
  35. p.set("lili", "nv");
  36. }
  37. x=(x+1)%2;
  38. flags =true;
  39. p.notifyAll();
  40. }
  41. }
  42. }
  43. }).start();
  44. new Thread(new Runnable(){
  45. public void run(){
  46. while(true){
  47. synchronized (p) {
  48. if(!flags)
  49. try {
  50. p.wait();
  51. } catch (InterruptedException e) {
  52. // TODO Auto-generated catch block
  53. e.printStackTrace();
  54. };
  55. p.get();
  56. flags =false;
  57. p.notifyAll();
  58. }
  59. }
  60. }
  61. }).start();
  62. }
  63. }
复制代码

生产消费机制一

  1. public class ThreadDemo4 {
  2. private static boolean flags =false;
  3. public static void main(String[] args){
  4. class Goods{
  5. private String name;
  6. private int num;
  7. public synchronized void produce(String name){
  8. if(flags)
  9. try {
  10. wait();
  11. } catch (InterruptedException e) {
  12. // TODO Auto-generated catch block
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. this.name =name+"编号："+num++;
  16. System.out.println("生产了...."+this.name);
  17. flags =true;
  18. notifyAll();
  19. }
  20. public synchronized void consume(){
  21. if(!flags)
  22. try {
  23. wait();
  24. } catch (InterruptedException e) {
  25. // TODO Auto-generated catch block
  26. e.printStackTrace();
  27. }
  28. System.out.println("消费了******"+name);
  29. flags =false;
  30. notifyAll();
  31. }
  33. }
  34. final Goods g =new Goods();
  35. new Thread(new Runnable(){
  36. public void run(){
  37. while(true){
  38. g.produce("商品");
  39. }
  40. }
  41. }).start();
  42. new Thread(new Runnable(){
  43. public void run(){
  44. while(true){
  45. g.consume();
  46. }
  47. }
  48. }).start();
  49. }
  50. }
复制代码

生产消费机制2

  1. public class ThreadDemo4 {
  2. private static boolean flags =false;
  3. public static void main(String[] args){
  4. class Goods{
  5. private String name;
  6. private int num;
  7. public synchronized void produce(String name){
  8. while(flags)
  9. try {
  10. wait();
  11. } catch (InterruptedException e) {
  12. // TODO Auto-generated catch block
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. this.name =name+"编号："+num++;
  16. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产了...."+this.name);
  17. flags =true;
  18. notifyAll();
  19. }
  20. public synchronized void consume(){
  21. while(!flags)
  22. try {
  23. wait();
  24. } catch (InterruptedException e) {
  25. // TODO Auto-generated catch block
  26. e.printStackTrace();
  27. }
  28. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费了******"+name);
  29. flags =false;
  30. notifyAll();
  31. }
  33. }
  34. final Goods g =new Goods();
  35. new Thread(new Runnable(){
  36. public void run(){
  37. while(true){
  38. g.produce("商品");
  39. }
  40. }
  41. },"生产者一号").start();
  42. new Thread(new Runnable(){
  43. public void run(){
  44. while(true){
  45. g.produce("商品");
  46. }
  47. }
  48. },"生产者二号").start();
  49. new Thread(new Runnable(){
  50. public void run(){
  51. while(true){
  52. g.consume();
  53. }
  54. }
  55. },"消费者一号").start();
  56. new Thread(new Runnable(){
  57. public void run(){
  58. while(true){
  59. g.consume();
  60. }
  61. }
  62. },"消费者二号").start();
  63. }
  64. }
  65. /*
  66. 消费者二号消费了******商品编号：48049
  67. 生产者一号生产了....商品编号：48050
  68. 消费者一号消费了******商品编号：48050
  69. 生产者一号生产了....商品编号：48051
  70. 消费者二号消费了******商品编号：48051
  71. 生产者二号生产了....商品编号：48052
  72. 消费者二号消费了******商品编号：48052
  73. 生产者一号生产了....商品编号：48053
  74. 消费者一号消费了******商品编号：48053
  75. 生产者一号生产了....商品编号：48054
  76. 消费者二号消费了******商品编号：48054
  77. 生产者二号生产了....商品编号：48055
  78. 消费者二号消费了******商品编号：48055
  79. */
复制代码
来源：codeceo
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