Java语言基础：多线程

. 有两种方法可以创建并运行一个线程：

继承Thread类并覆盖Run方法，Run中的代码就在另一个线程执行。
class MyThread extends Thread {
MyThread() {
// 调用下面代码，线程开始运行
start();
}

@Override
public void run() {
// 这里的代码是在线程中执行的
int i = 0;
while (i < 20)
{
System.out.println(i);
try {
sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
++i;
}
}
}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyThread myThread = new MyThread();
}
}

实现Runnable接口并传给新建的Thread类，实现类的Run方法即在另一个线程执行。
// 实现Runnable接口
public class Main implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 这里的代码是在线程中执行的
int i = 0;
while (i < 20)
{
System.out.println(i);
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
++i;
}
}

public static void main(String[] args) {
Main runable = new Main();
new Thread(runable).start();
}
}

2. 后台线程(daemon)不属于程序不可或缺的一部分，当程序存在非后台线程时，程序就不会终止；而如果非后台线程都结束了，此时不管有没有后台线程，程序都可以随时终止。要设定一个线程为后台线程，可以调用Thread.setDaemon(true)，在一个后台线程中创建其他线程，这些线程也自动被设为后台线程:
class MyThread extends Thread {
MyThread() {
// 把该线程设为后台线程
setDaemon(true);
// 调用下面代码，线程开始运行
start();
}

@Override
public void run() {
// 这里的代码是在线程中执行的
int i = 0;
while (i < 20)
{
System.out.println(i);
try {
sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
++i;
}
}
}

public class Main{
public static void main(String[] args) {
MyThread mythread = new MyThread();
// mythread.run还没有执行完就结束程序了
}
}
// 程序只打印了0就结束了，而前面的例子程序会打印到19为止

3. 在上面的例子中，如何让主线程等到后台线程结束时才结束呢？答案是调用后台线程的jion()方法，可以传入一个超时参数，如果不传则表示一直等到后台线程结束才返回：
class MyThread extends Thread {
MyThread() {
// 把该线程设为后台线程
setDaemon(true);
// 调用下面代码，线程开始运行
start();
}

@Override
public void run() {
// 这里的代码是在线程中执行的
int i = 0;
while (i < 20)
{
System.out.println(i);
try {
sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
++i;
}
}
}

public class Main{
public static void main(String[] args) {
MyThread mythread = new MyThread();
try {
// 等待后台线程结束
mythread.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4. 当两个线程同时读写同一份数据时，可能会引起资源冲突，这时就需要在并行机制之外，再提供一种同步机制，使对数据的读写可以有序的进行，Java对此的处理非常简单，就是使用synchronized关键字：
在普通方法前面加上synchronized，使得这个方法变成同步方法，先看下面例子，当主线程和工作线程同时调用synProc时，谁先调用到，谁就获得一个锁，另外一个只能等待，这样就保持在多线程环境下调用这个方法是有序的：
class MyThread extends Thread {
MyThread() {
start();
}

@Override
public void run() {
synProc();
}

synchronized public void synProc(){
int count = 0;
while (count++ < 10) {
try {
sleep(100);
System.out.println("synProc: " + count);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

public class Main{
public static void main(String[] args) {
MyThread thread = new MyThread();
thread.synProc();
}
}
// 输出结果是：
synProc: 1
synProc: 2
synProc: 3
synProc: 4
synProc: 5
synProc: 6
synProc: 7
synProc: 8
synProc: 9
synProc: 10
synProc: 1
synProc: 2
synProc: 3
synProc: 4
synProc: 5
synProc: 6
synProc: 7
synProc: 8
synProc: 9
synProc: 10

其实synchronized方法是在对象级别上的，每个对象都有一个锁，当调用它的任意一个同步方法时，就是去获得这个对象锁，当获得对象锁时，其他同步方法也不能同时被调用了，只能等这个方法执行完才可以被调用，下面代码清楚地说明这一点：
class MyThread extends Thread {
MyThread() {
start();
}

@Override
public void run() {
synProc();
}

synchronized public void synProc(){
int count = 0;
while (count++ < 10) {
try {
sleep(100);
System.out.println("synProc: " + count);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

synchronized public void synProc2() {
int count = 0;
while (count++ < 10) {
try {
sleep(100);
System.out.println("synProc2: " + count);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

public class Main{
public static void main(String[] args) {
MyThread thread = new MyThread();
thread.synProc2();
}
}
// 输出
synProc2: 1
synProc2: 2
synProc2: 3
synProc2: 4
synProc2: 5
synProc2: 6
synProc2: 7
synProc2: 8
synProc2: 9
synProc2: 10
synProc: 1
synProc: 2
synProc: 3
synProc: 4
synProc: 5
synProc: 6
synProc: 7
synProc: 8
synProc: 9
synProc: 10

synchronized可以加到静态方法前面，每个类也有一个锁，调用同步静态方法就是获得类级别的锁，这使类中的所有同步静态方法变得有序，即只有一个同步静态方法被调用，其他的同步静态就只好等待它结束才能被调用。
synchronized还可以加在方法之内，称为同步块，如synchronized(obj){...}这样的语法，这里其实是获得obj对象的锁，因此Obj的同步方法也会受它影响，即对于Obj的同步块被执行时，Obj的同步方法必须等同步块执行完才能被调用:
class MyThread extends Thread {
MyThread() {
start();
}

@Override
public void run() {
synProc();
}

public void synProc(){
int count = 0;
synchronized (this) {
do {
try {
sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("synProc :" + count);
} while (count++ < 3);
}
}

synchronized public void synProc2() {
int count = 0;
do {
try {
sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("synProc2 :" + count);
} while (count++ < 3);
}
}

public class Main{
public static void main(String[] args) {
MyThread thread = new MyThread();
thread.synProc2();
}
}
// 输出：
synProc2 :0
synProc2 :1
synProc2 :2
synProc2 :3
synProc :0
synProc :1
synProc :2
synProc :3

5. 线程之间的等待与通知通过wait和notify，notifyAll来实现。

这三个方法都必须在对象的同步块中执行，否则运行期会出现IllegalMonitorStateException异常。
当线程A调用Obj.wait()时，A将被挂起，直到另一个线程B调用Obj.notify()或Obj.notifyAll()，A才被重新唤醒。
如果只有一个线程调用Obj.wait()，另一个线程只需要调用Obj.notify()即可；但如果有多个线程调用Obj.wait()，则另一个线程必须调用Obj.notifyAll()才可以将所有的线程唤醒。
下面代码演示了一个writer和多个reader的协作过程：

class Writer extends Thread {
private char chr;

@Override
public void run() {
for (char c = 'A'; c <= 'Z'; ++c){
chr = c;
// 通知Reader可以读了
synchronized (this) {
notifyAll();
}
// 过会儿再写
try {
sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

public char getChar() {
return chr;
}
}

class Reader extends Thread {
private Writer writer;

Reader(Writer writer) {
this.writer = writer;
start();
}

@Override
public void run() {
while (true){
// 等待Writer写
synchronized (writer) {
try {
// 此处Reader线程将被挂起
writer.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 读取Writer写的内容
char chr = writer.getChar();
System.out.print(chr + " ");
// 读到Z即结束
if (chr == 'Z') {
System.out.println();
break;
}
}
}
}

public class Main{
public static void main(String[] args) {
Writer writer = new Writer();
Reader reader1 = new Reader(writer);
Reader reader2 = new Reader(writer);
// 开始
writer.start();
}
}
// 最后的输出是：
A A B B C C D D E E F F G G H H I I J J K K L L M M N N O O P P Q Q R R S S T T U U V V W W X X Y Y Z
Z

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