Java Thread多線程詳解及用法解析_java

最全面的java多線程用法解析，如果你對Java的多線程機制並沒有深入的研究，那麼本文可以協助你更透徹地理解Java多線程的原理以及使用方法。

1.建立線程

在Java中建立線程有兩種方法：使用Thread類和使用Runnable介面。在使用Runnable介面時需要建立一個Thread執行個體。因此，無論是通過Thread類還是Runnable介面建立線程，都必須建立Thread類或它的子類的執行個體。Thread建構函式：

1. public Thread( );
2. public Thread(Runnable target);
3. public Thread(String name);
4. public Thread(Runnable target, String name);
5. public Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
6. public Thread(ThreadGroup group, String name);
7. public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);
8. public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize);
   

方法一：繼承Thread類覆蓋run方法

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);   }  } } class Demo extends Thread{  public void run(){   for(int i=0;i<60;i++){    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);   }  } }

方法二：

public class ThreadDemo2 { public static void main(String[] args){  Demo2 d =new Demo2();  Thread t = new Thread(d);  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);  } }}

2.線程的生命週期

與人有生老病死一樣，線程也同樣要經曆開始（等待）、運行、掛起和停止四種不同的狀態。這四種狀態都可以通過Thread類中的方法進行控制。下面給出了Thread類中和這四種狀態相關的方法。

// 開始線程
publicvoid start( );
publicvoid run( );
// 掛起和喚醒線程
publicvoid resume( );     // 不建議使用
publicvoid suspend( );    // 不建議使用
publicstaticvoid sleep(long millis);
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos);
// 終止線程
publicvoid stop( );       // 不建議使用
publicvoid interrupt( );
// 得到線程狀態
publicboolean isAlive( );
publicboolean isInterrupted( );
publicstaticboolean interrupted( );
// join方法
publicvoid join( ) throws InterruptedException;

線程在建立後並不馬上執行run方法中的代碼，而是處於等待狀態。線程處於等待狀態時，可以通過Thread類的方法來設定線程不各種屬性，如線程的優先順序（setPriority）、線程名(setName)和線程的類型（setDaemon）等。

當調用start方法後，線程開始執行run方法中的代碼。線程進入運行狀態。可以通過Thread類的isAlive方法來判斷線程是否處於運行狀態。當線程處於運行狀態時，isAlive返回true，當isAlive返回false時，可能線程處於等待狀態，也可能處於停止狀態。下面的代碼示範了線程的建立、運行和停止三個狀態之間的切換，並輸出了相應的isAlive傳回值。

一但線程開始執行run方法，就會一直到這個run方法執行完成這個線程才退出。但線上程執行的過程中，可以通過兩個方法使線程暫時停止執行。這兩個方法是suspend和sleep。在使用suspend掛起線程後，可以通過resume方法喚醒線程。而使用sleep使線程休眠後，只能在設定的時間後使線程處於就緒狀態（線上程休眠結束後，線程不一定會馬上執行，只是進入了就緒狀態，等待著系統進行調度）。

在使用sleep方法時有兩點需要注意：

1. sleep方法有兩個重載形式，其中一個重載形式不僅可以設毫秒，而且還可以設納秒(1,000,000納秒等於1毫秒)。但大多數作業系統平台上的Java虛擬機器都無法精確到納秒，因此，如果對sleep設定了納秒，Java虛擬機器將取最接近這個值的毫秒。

2. 在使用sleep方法時必須使用throws或try{…}catch{…}。因為run方法無法使用throws，所以只能使用try{…}catch{…}。當線上程休眠的過程中，使用interrupt方法中斷線程時sleep會拋出一個InterruptedException異常。sleep方法的定義如下：

publicstaticvoid sleep(long millis) throws InterruptedException
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException

有三種方法可以使終止線程。

1.  使用退出標誌，使線程正常退出，也就是當run方法完成後線程終止。

2.  使用stop方法強行終止線程（這個方法不推薦使用，因為stop和suspend、resume一樣，也可能發生不可預料的結果）。

3.  使用interrupt方法中斷線程。

1. 使用退出標誌終止線程

當run方法執行完後，線程就會退出。但有時run方法是永遠不會結束的。如在服務端程式中使用線程進行監聽用戶端請求，或是其他的需要迴圈處理的任務。在這種情況下，一般是將這些任務放在一個迴圈中，如while迴圈。如果想讓迴圈永遠運行下去，可以使用while(true){…}來處理。但要想使while迴圈在某一特定條件下退出，最直接的方法就是設一個boolean類型的標誌，並通過設定這個標誌為true或false來控制while迴圈是否退出。下面給出了一個利用退出標誌終止線程的例子。

join方法的功能就是使非同步執行的線程變成同步執行。也就是說，當調用線程執行個體的start方法後，這個方法會立即返回，如果在調用start方法後後需要使用一個由這個線程計算得到的值，就必須使用join方法。如果不使用join方法，就不能保證當執行到start方法後面的某條語句時，這個線程一定會執行完。而使用join方法後，直到這個線程退出，程式才會往下執行。下面的代碼示範了join的用法。

3.多安全執行緒問題

問題原因：當多條語句在操作同一個線程共用資料時，一個線程對多條語句只執行了一部分，還沒執行完，另一個線程參與進來執行，導致共用資料的錯誤。

解決辦法：對多條操作共用資料的語句，只能讓一個線程都執行完，在執行過程中，其他線程不執行。

同步代碼塊：

public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){  Ticket t =new Ticket();  Thread t1 = new Thread(t,"視窗一");  Thread t2 = new Thread(t,"視窗二");  Thread t3 = new Thread(t,"視窗三");  Thread t4 = new Thread(t,"視窗四");  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()+"---賣出"+ticket--);   }  } }}

同步函數

public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){  Ticket t =new Ticket();  Thread t1 = new Thread(t,"視窗一");  Thread t2 = new Thread(t,"視窗二");  Thread t3 = new Thread(t,"視窗三");  Thread t4 = new Thread(t,"視窗四");  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()+"賣出了"+ticket--); } public void run(){  while(true){   saleTicket();  } }}

同步函數鎖是this 靜態同步函數鎖是class

線程間的通訊

public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){  class Person{   public String name;   private String gender;   public void set(String name,String gender){    this.name =name;    this.gender =gender;   }   public void get(){    System.out.println(this.name+"...."+this.gender);   }  }  final Person p =new Person();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    int x=0;    while(true){     if(x==0){      p.set("張三", "男");     }else{      p.set("lili", "nv");     }     x=(x+1)%2;    }   }  }).start();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    while(true){     p.get();    }   }  }).start(); }}/*張三....男張三....男lili....nvlili....男張三....nvlili....男*/

修改上面代碼

public class ThreadDemo3 {  public static void main(String[] args){   class Person{    public String name;    private String gender;    public void set(String name,String gender){     this.name =name;     this.gender =gender;    }    public void get(){     System.out.println(this.name+"...."+this.gender);    }   }   final Person p =new Person();   new Thread(new Runnable(){    public void run(){     int x=0;     while(true){      synchronized (p) {       if(x==0){        p.set("張三", "男");       }else{        p.set("lili", "nv");       }       x=(x+1)%2;       }     }    }   }).start();   new Thread(new Runnable(){    public void run(){     while(true){      synchronized (p) {       p.get();      }     }    }   }).start();  } } /* lili....nv lili....nv lili....nv lili....nv lili....nv lili....nv 張三....男 張三....男 張三....男 張三....男 */

等待喚醒機制

/* *線程等待喚醒機制 *等待和喚醒必須是同一把鎖  */public class ThreadDemo3 { private static boolean flags =false; public static void main(String[] args){  class Person{   public String name;   private String gender;   public void set(String name,String gender){    this.name =name;    this.gender =gender;   }   public void get(){    System.out.println(this.name+"...."+this.gender);   }  }  final Person p =new Person();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    int x=0;    while(true){     synchronized (p) {      if(flags)       try {        p.wait();       } catch (InterruptedException e) {        // TODO Auto-generated catch block        e.printStackTrace();       };      if(x==0){       p.set("張三", "男");      }else{       p.set("lili", "nv");      }      x=(x+1)%2;      flags =true;      p.notifyAll();     }    }   }  }).start();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    while(true){     synchronized (p) {      if(!flags)       try {        p.wait();       } catch (InterruptedException e) {        // TODO Auto-generated catch block        e.printStackTrace();       };      p.get();      flags =false;      p.notifyAll();      }    }   }  }).start(); }}

生產消費機制一

public class ThreadDemo4 { private static boolean flags =false; public static void main(String[] args){  class Goods{   private String name;   private int num;   public synchronized void produce(String name){    if(flags)     try {      wait();     } catch (InterruptedException e) {      // TODO Auto-generated catch block      e.printStackTrace();     }    this.name =name+"編號："+num++;    System.out.println("生產了...."+this.name);    flags =true;    notifyAll();   }   public synchronized void consume(){    if(!flags)     try {      wait();     } catch (InterruptedException e) {      // TODO Auto-generated catch block      e.printStackTrace();     }    System.out.println("消費了******"+name);    flags =false;    notifyAll();   }  }  final Goods g =new Goods();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    while(true){     g.produce("商品");    }   }  }).start();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    while(true){     g.consume();    }   }  }).start(); }}

生產消費機制2

public class ThreadDemo4 { private static boolean flags =false; public static void main(String[] args){  class Goods{   private String name;   private int num;   public synchronized void produce(String name){    while(flags)     try {      wait();     } catch (InterruptedException e) {      // TODO Auto-generated catch block      e.printStackTrace();     }    this.name =name+"編號："+num++;    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生產了...."+this.name);    flags =true;    notifyAll();   }   public synchronized void consume(){    while(!flags)     try {      wait();     } catch (InterruptedException e) {      // TODO Auto-generated catch block      e.printStackTrace();     }    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消費了******"+name);    flags =false;    notifyAll();   }  }  final Goods g =new Goods();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    while(true){     g.produce("商品");    }   }  },"生產者一號").start();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    while(true){     g.produce("商品");    }   }  },"生產者二號").start();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    while(true){     g.consume();    }   }  },"消費者一號").start();  new Thread(new Runnable(){   public void run(){    while(true){     g.consume();    }   }  },"消費者二號").start(); }}/*消費者二號消費了******商品編號：48049生產者一號生產了....商品編號：48050消費者一號消費了******商品編號：48050生產者一號生產了....商品編號：48051消費者二號消費了******商品編號：48051生產者二號生產了....商品編號：48052消費者二號消費了******商品編號：48052生產者一號生產了....商品編號：48053消費者一號消費了******商品編號：48053生產者一號生產了....商品編號：48054消費者二號消費了******商品編號：48054生產者二號生產了....商品編號：48055消費者二號消費了******商品編號：48055*/

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