黑马程序员_java基础加强之多线程
2013-12-11 23:18
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多线程
多线程的概述
进程:是一个正在执行的的程序。每一个进程都有一个执行顺序,该顺序是一个执行路径,或者叫做一个控制单元。
线程:进程的一个独立控制单元,线程在控制这进程的执行。一个进程中至少有个一进程。
例子:Java虚拟机启动时会有一个java.exe进程,该进程中至少有一个线程负责java程序的执行,而且这个线程运行的代码在main方法中,该线程称之为主线程。
扩展:JVM启动时不止一个线程,还有负责来垃圾回收机制的线程。
创建线程
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:将自定义的代码存储在run方法中,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
因为多个线程都在获取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。
我们可以形象的把多线程的运行形容为在互相抢夺cpu的执行权。
这就是多线程的一个特征:随机性。谁抢到谁执行,至于执行多长,cpu说了算。
class demo
extends thread
{
public voidrun ()
{
for(int x=0;x<60;x++)
system.out.println("demo run---"+x);
}
}
class ThreadDemo
{
public static void main (string [] args)
{
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,并没有执行。并且这样还是单线程,运行结束后才会执行main。
for(int x=0;x<60;x++)
system.out.println("main"+x);
}
}
创建线程-run和start特点:
为什么要覆盖run方法呢?
由于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。
run和start的区别:
run只执行方法,而start启动线程并执行run方法。
创建线程的第二种方式:实现Runnable接口
步骤:
1.定义类实现Runnable接口。
2.覆盖Runnable接口中的run方法。
3.通过Thread类建立线程对象。
4.将Runnable接口子类对象作为实参,传递给Thread类的构造方法。
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。
售票例子:
class Ticketimplements Runnable {
//200张票
privateintticke =
200;
Objiect obj=new Object();
publicvoid run() {
while(true) {
synchronized(obj){
if(ticket > 0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"
"+ticket--);
}
}
}
}
public
class ThreadDemo {
public
staticvoid main(String[] args) {
Ticket t = newTicket();
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();
}
}
实现方式和继承方式有什么区别呢?
如果一个类中,部分代码运行多线程,部分代码不需要实现多线程,则该类实现Runnable类,然后在继承其他类。但是如果一个类继承了Thread类,则所有代码都是多线程的。
实现方式的好处:避免单继承的局限性。在定义多线程时,建议使用多线程。
两种方式的区别:
1.继承Thread类:线程代码存放在Thread子类的run方法中。
2.实现Runnable:线程代码存放在接口子类的run方法中。
多线程安全问题
通过分析,以上售票例子发现,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。
解决方法:
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对于对线程的安全问题提供了专业的解决方式:同步代码块
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进行。
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。
如这部分修改:
publicvoid run() {
while(true)
{
synchronized (new
Object()) {
if(ticketNum
> 0) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"
"+ticketNum--);
}
}
}
}
多线程同步的前提:
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。必须保证同步中只有一个线程在运行。
好处:解决多线程的安全问题。
弊端:多个线程都需要判断锁,较为消耗资源.
多线程的死锁
死锁:同步中嵌套同步。每个线程使用一个锁。
下面的例子,一个线程使用this锁,另一个线程使用Object对象的锁。在同步代码块中嵌套同步函数,在同步函数中嵌套同步代码块。
两个线程同时售票。一个线程使用this锁,另一个线程使用Object对象的锁。在同步代码块中嵌套同步函数,在同步函数中嵌套同步代码块。
class Ticket
implements Runnable {
public
booleanflag =true; //标记
Object obj =
new Object();
private
int
ticketNum = 100;
//100张票
public
void run() {
if(flag) {
while(true) {
synchronized (obj) {
show();
}
}
}
else {
while(true)
show();
}
}
private
synchronized
void show() {
synchronized (obj) {
if(ticketNum > 0) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"
show() "+ticketNum--);
}
}
}
}
public
class ThreadDemo {
public
staticvoid main(String[] args) {
Ticket t = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
t1.start();
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t.flag =
false;//避免两个线程都执行同步函数(show方法)
t2.start();
}
}
出现死锁原因:如果第1个线程执行同步代码块,在同步代码块中又有同步函数,所以第1个线程拥有Object锁的同时又获得this锁,此时如果第2个线程执行同步函数(获取this锁),由于第1个锁已经获取this锁了,所有两个线程都等待对象释放this锁,造成死锁。
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