多线程基础及实例(java)
2016-01-06 15:17
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前言:
每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合,或者是程序的特殊段,它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理,程序的运行速度可能加快,在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换,更多的线程需要更多的内存空间,线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的,需要防止线程死锁情况的发生。
正文:
两种实现多线程的方式,继承Thread类或者实现Runnable接口。
继承Thread类:
[align=left]packagecom.zsz.thread;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicclassMyThreadextendsThread{[/align]
[align=left][/align]
[align=left]privateintindex;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicMyThread(intindex){[/align]
[align=left]this.index=index;[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]publicvoidrun(){[/align]
[align=left][/align]
[align=left]for(inti=0;i<5;i++){[/align]
[align=left]System.out.println(index+":"+i);[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]publicstaticvoidmain(String[]args){[/align]
[align=left]MyThreadMyThread=newMyThread(1);[/align]
[align=left]MyThreadMyThread2=newMyThread(2);[/align]
[align=left]MyThread.start();[/align]
[align=left]MyThread2.start();[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]可能的运行结果:[/align]
[align=left]1:0[/align]
[align=left]2:0[/align]
[align=left]1:1[/align]
[align=left]2:1[/align]
[align=left]1:2[/align]
[align=left]2:2[/align]
[align=left]1:3[/align]
[align=left]2:3[/align]
[align=left]1:4[/align]
[align=left]2:4[/align]
[align=left]由于执行CPU占用时间被切换,线程状态的切换,导致执行顺序的不同。[/align]
[align=left][/align]
[align=left]实现Runnable接口:[/align]
[align=left]packagecom.zsz.thread;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicclassMyRunnableimplementsRunnable{[/align]
[align=left][/align]
[align=left]privateintindex;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicMyRunnable(intindex){[/align]
[align=left]this.index=index;[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]@Override[/align]
[align=left]publicvoidrun(){[/align]
[align=left]for(inti=0;i<5;i++){[/align]
[align=left]System.out.println(index+":"+i);[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicstaticvoidmain(String[]args){[/align]
[align=left]MyRunnableMyRunnable1=newMyRunnable(1);[/align]
[align=left]ThreadThread1=newThread(MyRunnable1);[/align]
[align=left]MyRunnableMyRunnable2=newMyRunnable(2);[/align]
[align=left]ThreadThread2=newThread(MyRunnable2);[/align]
[align=left]Thread1.start();[/align]
[align=left]Thread2.start();[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]可能的结果:[/align]
[align=left]1:0[/align]
[align=left]1:1[/align]
[align=left]1:2[/align]
[align=left]2:0[/align]
[align=left]2:1[/align]
[align=left]2:2[/align]
[align=left]2:3[/align]
[align=left]2:4[/align]
[align=left]1:3[/align]
[align=left]1:4[/align]
[align=left][/align]
[align=left]场景应用:[/align]
[align=left]一、车站多个窗口买票,车票总数是一定的,实现Runnable可以共享总票数。[/align]
[align=left]packagecom.zsz.thread;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]classSaleTicketimplementsRunnable{[/align]
[align=left]privateintret=5;//剩下票数[/align]
[align=left]privateintnum;//一次买票张数[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicSaleTicket(intnum){[/align]
[align=left]this.num=num;[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]@Override[/align]
[align=left]publicvoidrun(){[/align]
[align=left]synchronized(this){[/align]
[align=left]if(num>ret){[/align]
[align=left]System.out.println("余票不足");[/align]
[align=left]return;[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]ret=ret-num;[/align]
[align=left]System.out.println("出票"+num+"张成功,剩余票数:"+ret);//出票成功[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]publicclassMyRunnableextendsThread{[/align]
[align=left]publicstaticvoidmain(String[]args){[/align]
[align=left]SaleTicketsaleTicket1=newSaleTicket(1);[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]可能的执行结果:[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:4[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:3[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:2[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:1[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:0[/align]
[align=left]余票不足[/align]
[align=left]余票不足[/align]
[align=left]注:考虑数据同步和线程安全,synchronized(this)确保同步,确保一个时刻只有一个线程占用synchronized程序块,否则会出现线程不安全的情况,。[/align]
实现Runnable接口相比继承Thread类:
1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2):可以避免java中的单继承的限制
3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立。
[align=left][/align]
[align=left]main方法其实也是一个线程。[/align]
[align=left]线程其他情况:[/align]
[align=left]线程休眠:
[align=left]线程中断:
[align=left]线程优先级:
[align=left][/align]
线程的状态及说明:
[align=left]
[align=left]
用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用,用来进行原子性操作。
volatile不用做原子性操作的原因是:线程在运行时会在线程内存块中变量副本,之后,主内存中的变量与线程内的变量不联系,当运行结束时,线程内的变量会将值同步给主内存,因而会有可能出现线程不安全。
[align=left]
[align=left][/align]
[align=left]
[align=left][/align]
每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合,或者是程序的特殊段,它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理,程序的运行速度可能加快,在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换,更多的线程需要更多的内存空间,线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的,需要防止线程死锁情况的发生。
正文:
两种实现多线程的方式,继承Thread类或者实现Runnable接口。
继承Thread类:
[align=left]packagecom.zsz.thread;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicclassMyThreadextendsThread{[/align]
[align=left][/align]
[align=left]privateintindex;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicMyThread(intindex){[/align]
[align=left]this.index=index;[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]publicvoidrun(){[/align]
[align=left][/align]
[align=left]for(inti=0;i<5;i++){[/align]
[align=left]System.out.println(index+":"+i);[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]publicstaticvoidmain(String[]args){[/align]
[align=left]MyThreadMyThread=newMyThread(1);[/align]
[align=left]MyThreadMyThread2=newMyThread(2);[/align]
[align=left]MyThread.start();[/align]
[align=left]MyThread2.start();[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]可能的运行结果:[/align]
[align=left]1:0[/align]
[align=left]2:0[/align]
[align=left]1:1[/align]
[align=left]2:1[/align]
[align=left]1:2[/align]
[align=left]2:2[/align]
[align=left]1:3[/align]
[align=left]2:3[/align]
[align=left]1:4[/align]
[align=left]2:4[/align]
[align=left]由于执行CPU占用时间被切换,线程状态的切换,导致执行顺序的不同。[/align]
[align=left][/align]
[align=left]实现Runnable接口:[/align]
[align=left]packagecom.zsz.thread;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicclassMyRunnableimplementsRunnable{[/align]
[align=left][/align]
[align=left]privateintindex;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicMyRunnable(intindex){[/align]
[align=left]this.index=index;[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]@Override[/align]
[align=left]publicvoidrun(){[/align]
[align=left]for(inti=0;i<5;i++){[/align]
[align=left]System.out.println(index+":"+i);[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicstaticvoidmain(String[]args){[/align]
[align=left]MyRunnableMyRunnable1=newMyRunnable(1);[/align]
[align=left]ThreadThread1=newThread(MyRunnable1);[/align]
[align=left]MyRunnableMyRunnable2=newMyRunnable(2);[/align]
[align=left]ThreadThread2=newThread(MyRunnable2);[/align]
[align=left]Thread1.start();[/align]
[align=left]Thread2.start();[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]可能的结果:[/align]
[align=left]1:0[/align]
[align=left]1:1[/align]
[align=left]1:2[/align]
[align=left]2:0[/align]
[align=left]2:1[/align]
[align=left]2:2[/align]
[align=left]2:3[/align]
[align=left]2:4[/align]
[align=left]1:3[/align]
[align=left]1:4[/align]
[align=left][/align]
[align=left]场景应用:[/align]
[align=left]一、车站多个窗口买票,车票总数是一定的,实现Runnable可以共享总票数。[/align]
[align=left]packagecom.zsz.thread;[/align]
[align=left][/align]
[align=left]classSaleTicketimplementsRunnable{[/align]
[align=left]privateintret=5;//剩下票数[/align]
[align=left]privateintnum;//一次买票张数[/align]
[align=left][/align]
[align=left]publicSaleTicket(intnum){[/align]
[align=left]this.num=num;[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]@Override[/align]
[align=left]publicvoidrun(){[/align]
[align=left]synchronized(this){[/align]
[align=left]if(num>ret){[/align]
[align=left]System.out.println("余票不足");[/align]
[align=left]return;[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]ret=ret-num;[/align]
[align=left]System.out.println("出票"+num+"张成功,剩余票数:"+ret);//出票成功[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]publicclassMyRunnableextendsThread{[/align]
[align=left]publicstaticvoidmain(String[]args){[/align]
[align=left]SaleTicketsaleTicket1=newSaleTicket(1);[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]newThread(saleTicket1).start();[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]}[/align]
[align=left]可能的执行结果:[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:4[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:3[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:2[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:1[/align]
[align=left]出票1张成功,剩余票数:0[/align]
[align=left]余票不足[/align]
[align=left]余票不足[/align]
[align=left]注:考虑数据同步和线程安全,synchronized(this)确保同步,确保一个时刻只有一个线程占用synchronized程序块,否则会出现线程不安全的情况,。[/align]
实现Runnable接口相比继承Thread类:
1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2):可以避免java中的单继承的限制
3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立。
[align=left][/align]
[align=left]main方法其实也是一个线程。[/align]
[align=left]线程其他情况:[/align]
[align=left]线程休眠:
Thread.sleep(
2000
);[/align]
[align=left]线程中断:
new
Thread(
newRunnable()
).interrupt();[/align]
[align=left]线程优先级:
new
Thread(
newRunnable()
).setPriority(8);[/align]
[align=left][/align]
线程的状态及说明:
1、新建状态(New):新创建了一个线程对象。 2、就绪状态(Runnable):线程对象创建后,其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。
3、运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行程序代码。
4、阻塞状态(Blocked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种:
[align=left]
4.1、等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。[/align]
4.2、同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁池中。 4.3、其他阻塞:运行的线程执行sleep()或join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。 5、死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。
[align=left]
关键字volatile[/align]
用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用,用来进行原子性操作。
volatile不用做原子性操作的原因是:线程在运行时会在线程内存块中变量副本,之后,主内存中的变量与线程内的变量不联系,当运行结束时,线程内的变量会将值同步给主内存,因而会有可能出现线程不安全。
[align=left]
有相关问题,可以提出来一起讨论。后续将会张贴一些进阶的多线程、线程池内容。[/align]
[align=left][/align]
[align=left]
博客园原文地址:http://www.cnblogs.com/zhongshengzhen[/align]
[align=left][/align]
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