java基礎3：多線程

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關於Java基礎的文章，我覺得寫得還可以，以前發在了我其它的部落格了，肯定是原創，現在再分享給大家出來。

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　　如果一次只完成一個事情，還是比較容易實現的，但事實上很多事情都是同時執行的，java為了類比這種狀態，引入了線程機制。

當程式同時完成多個事情時，就是所謂的多線程程式。

　　在一個時刻，單核的cpu只能運行一個程式。而我們看到的同時運行效果，只是cpu在多個進程間做著快速的隨機切換動作。

　　所以說多線程解決了多部分同時啟動並執行問題，但是線程太多的話肯定會影響效率。

　　首先老規矩一張圖來展現我們本次要介紹的內容：

 一、實現方式

 實現線程的方式一共有兩種---繼承Thread類和實現Runnable介面。

1、繼承Thread類。

        a、定義類繼承Thread。

        b、複寫Thread中的run方法。

        c、建立定義類的執行個體對象。

        d、調用start方法啟動線程。

 class TestThread extends Thread            // a、定義類繼承Thread。{    public void run()                    //b、複寫Thread中的run方法。    {        for (int x = 0; x < 50 ;x++ )        {            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......"+x);        }    }}class Demo{    public static void main(String[] args)     {        TestThread t1= new TestThread();//c、建立定義類的執行個體對象。        TestThread t2= new TestThread();        t1.start();                    //d、調用start方法啟動線程。        t2.start();    }}   

2、實現runnable介面

 　　a、定義類實現Runnable的介面。

        b、覆蓋Runnable介面中的run方法。

        c、通過Thread類建立線程對象。

        d、調用start方法啟動線程。

class TestThread implements Runnable　　　　　　　　　　　　//a、定義類實現Runnable的介面。{public void run()// b、覆蓋Runnable介面中的run方法。{for (int x = 0; x < 50 ;x++ ){System.out.println(Thread.currentThread()+"++++++"+x);}}}class Demo{public static void main(String[] args) {TestThread d = new TestThread();Thread t1 = new Thread(d);Thread t2 = new Thread(d);//c、通過Thread類建立線程對象。t1.start();　　　　 //d、調用start方法啟動線程。t2.start();}}

3、實現Runnable介面的優勢

　　實際開發中，我們經常使用第二種方式做多線程，它的優勢在於

　　a、避免了按照物件導向的思想將任務封裝成對象。

　　b、避免了java單繼承的局限性。

 

 

 

 二、線程的生命週期

線程具有生命週期，其各個生命週期的關係如。

 

 

 

 

 三、安全執行緒

　　實際開發中，使用多線程的情況有很多，比如火車站售票系統，當有多個線程做取票動作時，假設此時只有一張票，一線程將票售出，此時二線程完成了判斷是否有票動作，並得出票數大於0結論。此時執行售票就會產生負數。

1、安全問題產生的原因

　　a、多個線程在操縱共用資料

　　b、操縱共用資料的代碼有多條。

2、解決辦法--同步

　　將多條操作共用資料的線程代碼封裝起來，當有線程執行這些代碼時候，其他線程不可參與。

　　a、同步代碼塊

　　synchronized(obj){　　//需要同步的代碼}

　　b、同步函數

public synchronized void show()  {          //需要同步的代碼}     

3、同步函數和同步代碼塊的區別

　　同步函數的鎖是this

　　同步代碼塊的鎖是任意的（也可以是this)

　　實際開發中建議用同步代碼塊。

4、同步的利弊

        好處：解決了多線程的安全問題。

        弊端：多個線程需要判斷鎖，較為消耗資源。

 5、靜態函數代碼塊

　　如果同步函數被靜態修飾後，使用的鎖是什麼呢？設計模式中的單例模式給大家展示。

//懶漢式class Single{    private static Single s = null;    private Single(){}    public static Single getInstance()    {        if(s == null)        {            synchronized(Single.class)    //靜態方法寫---類名.class            {                if(s==null)                    s = new Single();            }        }        return s;    }} 

 四、線程間通訊

 線程間的通訊其實就是多個線程共用同一個資源。

class  ResorceDemo{    public static void main(String[] args)     {        Resorce r = new Resorce();        Input in = new Input(r);        Output out = new Output(r);        Thread t1 = new Thread(in);        Thread t2 = new Thread(out);        t1.start();        t2.start();    }}class Resorce //定義一個資源{    String name;    String sex;    boolean flag = false;}class Input implements Runnable//寫入資源{    Resorce r;    Input(Resorce r)    {        this.r = r;    }    public void run()//複寫run方法    {        int x = 0;//x相當於一個標誌.        while (true)        {            synchronized(r)            {                if (r.flag == true)                {                    try                    {                        r.wait();                     }                    catch (InterruptedException e)                    {                    }                                    }                else                {                    if (x==0)                    {                        r.name = "mike";                        r.sex = "nan";                    }                    else                    {                        r.name = "傻妞";                        r.sex = "妞妞妞妞i牛i牛ii牛";                    }                    r.flag = true;                    r.notify();//喚醒                }                    x = (x+1)%2;//x在0和1之間相互交替.                                                            }            }    }}class Output implements Runnable//讀取資源{    Resorce r;    Output(Resorce r)    {        this.r = r;    }    public void run()    {        while (true)//無限迴圈        {            synchronized(r)            {                if (r.flag == false)                {                    try                    {                        r.wait();                     }                    catch (InterruptedException e)                    {                    }                                    }                else                {                    System.out.println(r.name + "..."+r.sex);                    r.flag = false;                    r.notify();                }                            }                    }    }}  

 五、常見操作方法

1，wait(): 讓線程處於凍結狀態，被wait的線程會被儲存到線程池中。
2，notify():喚醒線程池中一個線程(任意).
3，notifyAll():喚醒線程池中的所有線程。
4，setPriority（）：設定優先權
5，yield（）：暫停當前線程，讓其他線程執行。

 

當然，這些常見的操作方法在API中都可以查到，這不是我要說的重點，下面來對這些方法做一下比較。

 

（1）wait 和 sleep 區別？

　　1，wait可以指定時間也可以不指定。    sleep必須指定時間。

　　2，在同步中時，對cpu的執行權和鎖的處理不同。  wait：釋放執行權，釋放鎖。  sleep:釋放執行權，不釋放鎖。

(2)wait(),notify(),notifyAll(),用來操作線程為什麼定義在了Object類中？

                a，這些方法存在與同步中。

                b，使用這些方法時必須要標識所屬的同步的鎖。同一個鎖上wait的線程，只可以被同一個鎖上的notify喚醒。

                c，鎖可以是任意對象，所以任意對象調用的方法一定定義Object類中。

 六、總結

 多線程本身也是比較複雜的問題，要完全理解它還需要時間，所謂孰能生巧，這些知識還是要多看多練多去實踐才能真正掌握。

 

 

 

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