JAVA 线程总结

2019-11-08 03:04:16

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供稿：网友

线程：同一类线程共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC)，线程切换开销小。线程和进程一样分为五个阶段：创建、就绪、运行、阻塞、终止。多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。在java中创建线程有两种方法：使用Thread类和使用Runnable接口。方法一：继承Thread类覆盖run方法（不推荐）public class ThreadDemo1 { public static void main(String[] args){ Demo d = new Demo(); d.start(); for(int i=0;i<60;i++){ System.out.PRintln(Thread.currentThread().getName()+i);//获取当前运行线程的名字 } } } class Demo extends Thread{ public void run(){ for(int i=0;i<60;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i); } } }方法二：（推荐）public class ThreadDemo2 { public static void main(String[] args){ Demo2 d =new Demo2(); Thread t = new Thread(d);//为了使线程能够执行run()方法，需要在Thread类的构造函数中传入 d 的实例对象。 t.start(); for(int x=0;x<60;x++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x); } }}class Demo2 implements Runnable{ public void run(){ for(int x=0;x<60;x++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x); } }}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。使用synchronized解决线程安全问题，共享数据问题。对Running状态的线程加同步锁(Synchronized)使其进入(lock blocked pool ),同步锁被释放进入可运行状态(Runnable)。synchronized是Java中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种：1. 修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象；2. 修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象；3. 修改一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；4. 修改一个类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。synchronized同步代码块：public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){ Ticket t =new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t,"窗口一"); Thread t2 = new Thread(t,"窗口二"); Thread t3 = new Thread(t,"窗口三"); Thread t4 = new Thread(t,"窗口四"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); }}class Ticket implements Runnable{ private int ticket =400; public void run(){ while(true){ synchronized (new Object()) { try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } if(ticket<=0) break; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---卖出"+ticket--); } } }}synchronized同步函数public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){ Ticket t =new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t,"窗口一"); Thread t2 = new Thread(t,"窗口二"); Thread t3 = new Thread(t,"窗口三"); Thread t4 = new Thread(t,"窗口四"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); }}class Ticket implements Runnable{ private int ticket = 4000; public synchronized void saleTicket(){ if(ticket>0) System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+ticket--); } public void run(){ while(true){ saleTicket(); } }}synchronized, wait, notify结合:典型场景生产者消费者问题/** * 生产者生产出来的产品交给店员 */ public synchronized void produce() { if(this.product >= MAX_PRODUCT) { try { wait(); System.out.println("产品已满,请稍候再生产"); } catch(InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return; } this.product++; System.out.println("生产者生产第" + this.product + "个产品."); notifyAll(); //通知等待区的消费者可以取出产品了 } /** * 消费者从店员取产品 */ public synchronized void consume() { if(this.product <= MIN_PRODUCT) { try { wait(); System.out.println("缺货,稍候再取"); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return; } System.out.println("消费者取走了第" + this.product + "个产品."); this.product--; notifyAll(); //通知等待去的生产者可以生产产品了 }Callable和Future,一个产生结果，一个拿到结果。 Future可以拿到异步执行任务的返回值future模式：并发模式的一种，可以有两种形式，即无阻塞和阻塞，分别是isDone和get。Future future = e.submit(new myCallable());future.isDone() //return true,false 无阻塞future.get() // return 返回值，阻塞直到该线程运行结束使用Callable和Future接口创建线程。具体是创建Callable接口的实现类，并实现clall()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象，且以此FutureTask对象作为Thread对象的target来创建线程。import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.FutureTask;public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { Callable<Integer> myCallable = new MyCallable(); // 创建MyCallable对象 FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(myCallable); //使用FutureTask来包装MyCallable对象 for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); if (i == 30) { Thread thread = new Thread(ft); //FutureTask对象作为Thread对象的target创建新的线程 thread.start(); //线程进入到就绪状态 } } System.out.println("主线程for循环执行完毕.."); try { int sum = ft.get(); //取得新创建的新线程中的call()方法返回的结果 System.out.println("sum = " + sum); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } }}class MyCallable implements Callable<Integer> { private int i = 0; // 与run()方法不同的是，call()方法具有返回值 @Override public Integer call() { int sum = 0; for (; i < 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); sum += i; } return sum; }}并行与并发：并行：多个cpu实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑，是真正的同时。并发：通过cpu调度算法，让用户看上去同时执行，实际上从cpu操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源，那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈，我们会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。线程安全与不安全：线程安全：指在并发的情况之下，该代码经过多线程使用，线程的调度顺序不影响任何结果。线程不安全：意味着线程的调度顺序会影响最终结果。阻塞的情况分三种：（一）、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。（二）、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。（三）、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。线程让步：Thread.yield() 方法，暂停当前正在执行的线程对象，把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。线程加入：join()方法，等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程的join()方法，则当前线程转入阻塞状态，直到另一个进程运行结束，当前线程再由阻

塞转为就绪状态。

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