概述
目录
进程与线程
多线程
主线程(main线程)
线程的创建和启动
线程的状态
线程优先级
线程调度
线程休眠
线程的强制运行
线程的礼让
同步方法
同步代码块
进程与线程
线程不是进程,但其行为很像进程,线程是比进程更小的执行单位,一个进程在其执行过程中,可以产生多个线程,形成多条执行线索,每条线索,即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过程。
和进程可以共享操作系统的资源类似,线程间也可以共享进程中的某些内存单元(包括代码与数据),并利用这些共享单元来实现数据交换、实时通信与必要的同步操作,但与进程不同的是,线程的中断与恢复可以更加节省系统的开销。
具有多个线程的进程能更好地表达和解决现实世界的具体问题,多线程是计算机应用开发和程序设计的一项重要的实用技术。
没有进程就不会有线程,就像没有操作系统就不会有进程一-样。尽管线程不是进程,但在许多方面它非常类似进程,通俗地讲,线程是运行在进程中的“小进程”。
多线程
如果在一个进程中同时运行了多个线程,用来完成不同的工作,则称之为“多线程”。多个线程交替占用CPU资源,而非真正的并行执行
多线程好处
充分利用CPU的资源
简化编程模型
带来良好的用户体验
主线程(main线程)
每个Java应用程序都有一个缺省的主线程。我们已经知道,Java 应用程序总是从主类的main方法开始执行。当JVM加载代码,发现main方法之后,就会启动一个线程,这个线程称为“主线程”(main线程),该线程负责执行main方法。那么,在main方法的执行中再创建的线程,就称为程序中的其他线程。
如果main方法中没有创建其他的线程,那么当main方法执行完最后一个语句,即main方法返回时,JVM就会结束我们的Java 应用程序。如果main方法中又创建了其他线程,那么JVM就要在主线程和其他线程之间轮流切换,保证每个线程都有机会使用CPU资源,main方法即使执行完最后的语句(主线程结束),JVM也不会结束Java应用程序,JVM一直要等到Java应用程序中的所有线程都结束之后,才结束Java应用程序
线程的创建和启动
在Java中创建线程的两种方式
继承java.lang.Thread类
实现java.lang.Runnable接口
使用线程的步骤
1.定义线程
2.创建线程对象
3.启动线程
4.终止线程
继承Thread类创建线程
定义MyThread类继承Thread类
重写run()方法,编写线程执行体
创建线程对象,调用start()方法启动线程
多个线程交替执行,不是真正的“并行” ;线程每次执行时长由分配的CPU时间片长度决定
package demo04;
//编写线程类的第一步:创建MyThread类,继承Thread类
public class MyThread extends Thread{
//第二步:重写Thread类的中的run();
@Override
public void run() {
//第三步:在run()方法中写你要运行的代码
for (int i = 1; i <=10; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
}
}
}
package demo04;
public class MyThreadTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建线程类对象
MyThread mt1 = new MyThread();
MyThread mt2 = new MyThread();
mt1.setName("线程A");
mt2.setName("线程B");
//启动线程要使用start()方法来启动线程,如果通过线程对象直接调用run()方法,那是由主线程来调用的,不是多线程的实现方式
// mt1.run();
mt1.start();
mt2.start();
}
}
实现Runnable接口创建线程
定义MyRunnable类实现Runnable接口
实现run()方法,编写线程执行体
创建线程对象,调用start()方法启动线程
package demo05;
//第一步:创建线程类实现Runnable类接口
public class MyRunnable implements Runnable{
//第二步:重写run()方法
@Override
public void run() {
//第三步:在run()方法中定义要执行的代码
for (int i = 1; i <=10; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
}
}
}
package demo05;
public class MyRunnableTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建线程类对象
MyRunnable mr = new MyRunnable();
//MyRunnable类中没有start()方法,其父类Object类中也没有start()方法,其实现的接口Runnable中只有run()方法,没有start()方法
//mr.start();
Thread t1 = new Thread(mr,"排山倒海");
Thread t2 = new Thread(mr,"降龙十八掌");
t1.start();
t2.start();
}
}
比较两种创建线程的方式
继承Thread类 编写简单,可直接操作线程
适用于单继承
实现Runnable接口
避免单继承局限性
便于共享资源
推荐使用实现Runnable接口方式创建线程
线程的状态
线程优先级
线程优先级由1~10表示,1最低,默认优先级为5
优先级高的线程获得CPU资源的概率较大,不能保证每一次优先级高的线程先获取CPU资源
线程调度
线程调度指按照特定机制为多个线程分配CPU的使用权
方 法 | 说 明 |
void setPriority(int newPriority) | 更改线程的优先级 |
static void sleep(long millis) | 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠 |
void join() | 等待该线程终止 |
static void yield() | 暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程 |
void interrupt() | 中断线程 |
boolean isAlive() | 测试线程是否处于活动状态 |
线程休眠
让线程暂时睡眠指定时长,线程进入阻塞状态 睡眠时间过后线程会再进入可运行状态
package demo02;
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <=10; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
if(i==5){
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
package demo02;
//通过线程睡眠来调度线程
public class MyRunnableTest {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr = new MyRunnable();
Thread t = new Thread(mr);
t.start();
}
}
线程的强制运行
使当前线程暂停执行,等待其他线程结束后再继续执行本线程
public final void join()
public final void join(long mills)
public final void join(long mills,int nanos)
millis:以毫秒为单位的等待时长 nanos:要等待的附加纳秒时长
需处理InterruptedException异常
package demo03;
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <=100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
}
}
}
package demo03;
//线程调度之强制执行
public class MyRunnableTest {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(), "线程A");
t1.start();
for (int i = 1; i <=10; i++) {
if(i==3){
try {
// 线程强制执行:t1强制执行,一直等到t1执行完毕之后,才会释放CPU资源给其它线程执行,在调用join()方法之前,多个线程依然是抢占CPU
t1.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
}
}
}
线程的礼让
暂停当前线程,允许其他具有相同优先级的线程获得运行机会 ;该线程处于就绪状态,不转为阻塞状态
只是提供一种可能,但是不能保证一定会实现礼让
public static void yield()
package demo04;
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <=10; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在运行:"+i);
if(i==3){
System.out.print("线程礼让:");
// 线程礼让:让当前执行run()方法的线程释放CPU资源,给其它线程一个获得CPU资源的机会,但是当前线程还会抢占CPU资源,也就是说,当前线程释放CPU资源后,会与其它线程再一次抢占CPU,就看其它线程能不能抓住这个机会
Thread.yield();
}
}
}
}
package demo04;
//线程调度之线程礼让
public class MyRunnableTest {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr = new MyRunnable();
Thread t1 = new Thread(mr, "线程A");
Thread t2 = new Thread(mr, "线程B");
t1.start();
t2.start();
}
}
同步方法
将线程要操作的代码放入同步方法中,当线程执行到同步方法的时候,一定会执行完同步方法里的所有代码后再释放CPU资源,从而一个线程对数据的操作不会受其它线程的影响。
使用synchronized修饰的方法控制对类成员变量的访问
访问修饰符 synchronized 返回类型 方法名(参数列表){……}或者
synchronized 访问修饰符 返回类型 方法名(参数列表){……}
package demo06;
public class Site implements Runnable {
// 定义属性表示票库里的票的数量
private int count = 10;
// 定义属性表示用户买到的是第几张票
private int num = 0;
@Override
public void run() {
while (true) {
if(!sale()){
break;
}
}
}
public synchronized boolean sale() {
// 如果票的数量小于0,就不在卖票
if (count <= 0) {
return false;
}
// 每卖一张票,票的总数要-1,卖的是第几张票变量要+1
count--;
num++;
// 买票过程中模拟网速缓慢
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "买到了第" + num
+ "张票,还剩余" + count + "张票");
return true;
}
}
同步代码块
使用synchronized关键字修饰的代码块
synchronized(syncObject){
//需要同步的代码
}
syncObject为需同步的对象,通常为this 效果与同步方法相同
多个并发线程访问同一资源的同步代码块时
同一时刻只能有一个线程进入synchronized(this)同步代码块
当一个线程访问一个synchronized(this)同步代码块时,其他synchronized(this)同步代码块同样被锁定
当一个线程访问一个synchronized(this)同步代码块时,其他线程可以访问该资源的非synchronized(this)同步代码
package demo07;
public class Site implements Runnable {
// 定义属性表示票库里的票的数量
private int count = 10;
// 定义属性表示用户买到的是第几张票
private int num = 0;
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized(this){
// 如果票的数量小于0,就不在卖票
if (count <= 0) {
break;
}
// 每卖一张票,票的总数要-1,卖的是第几张票变量要+1
count--;
num++;
// 买票过程中模拟网速缓慢
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "买到了第" + num
+ "张票,还剩余" + count + "张票");
}
}
}
}
package demo07;
//同步代码块
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Site site = new Site();
Thread t1 = new Thread(site, "张三");
Thread t2 = new Thread(site, "李四");
Thread t3 = new Thread(site, "王五");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
最后
以上就是悦耳衬衫为你收集整理的Java多线程机制的全部内容,希望文章能够帮你解决Java多线程机制所遇到的程序开发问题。
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