多線程

1、創(chuàng)建多線程

1、繼承Thread類,并重寫run()方法
    class MyThread extends Thread{
        @Override
        public void run() {
        }
    }

其中run()方法是線程的執(zhí)行體,該線程想要完成的任務(wù),都有在這里面定義

2、實現(xiàn)Runnable接口
        Runnable runnable=new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
            }
        };
        //以runnable對象作為Thread對象的target
        Thread thread=new Thread(runnable);

Thread對象負(fù)責(zé)執(zhí)行其target的run()方法,即最終Runnable 對象的run()方法要作為線程的執(zhí)行體

public class Thread implements Runnable {
    public Thread(Runnable target) {
        init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
    }

    @Override
    public void run() {
        if (target != null) {
            target.run();
        }
    }
 }
3、Callable、Future、FutureTask,可以實現(xiàn)在任務(wù)結(jié)束之后,返回結(jié)果

Callable提供了call()方法作為線程的執(zhí)行體,call()方法有返回值,可以拋出異常。

public interface Callable<V> {
    V call() throws Exception;
}

但是Callable不是Runnable接口的子接口,所以不能直接作為Thread對象的target。

public interface Future<V> {
    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);
    boolean isCancelled();
    boolean isDone();
    //獲取執(zhí)行結(jié)果,這個方法會產(chǎn)生阻塞,會一直等到任務(wù)執(zhí)行完畢才返回
    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;
    V get(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;
}
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
    void run();
}

可以看出FutureTask最終繼承了Runnable接口和Future接口。所以它即可以直接作為Thread對象的target使用,又可以作為Future得到Callable的返回值。如下可以看出,F(xiàn)utureTask實現(xiàn)了Runnable接口的run() 方法,并在run() 里調(diào)用了Callable的call()方法:所以,call()方法將作為線程的執(zhí)行體。

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> {
    ...
    public FutureTask(Callable<V> callable) {
        ...
        this.callable = callable;
    }

    public void run() {
            ...
            Callable<V> c = callable;
            V result;
            result = c.call();
            set(result);
    }
}

** 三種方式的優(yōu)缺點?**
1、線程類實現(xiàn)Callable、Runnable接口,還可以繼承其他類;如果已經(jīng)繼承Thread類,就不能再繼承其他類了
2、使用Callable、Runnable接口,多個線程可以共享同一個target對象,非常適合多個線程,處理同一份資源的情況
3、使用Callable,有返回值

2、線程的生命周期

在線程的生命周期中,它要經(jīng)過新建(new)、就緒(runnable)、運行(running)、阻塞(block)、死亡(dead)五種狀態(tài)。

新建的線程調(diào)用start()方法,進入就緒狀態(tài),就緒狀態(tài)下的線程獲得了CPU,進入運行狀態(tài),此時開始執(zhí)行run()方法。在發(fā)生如下情況時,線程將進入阻塞狀態(tài):

  • 線程調(diào)用sleep()方法,主動放棄所占用的處理器資源
  • 線程調(diào)用了一個阻塞式IO方法,在該方法返回之前,該線程將被阻塞
  • 線程試圖獲得一個同步監(jiān)聽器,但該同步監(jiān)聽器正在被其他線程持有
  • ...

當(dāng)前線程被阻塞后,其他線程就可以獲得執(zhí)行的機會;被阻塞的線程會下合適的時候,進入就緒狀態(tài)。

線程狀態(tài)

3、控制線程

1、join線程

當(dāng)在一個線程調(diào)用其他線程的join()后,調(diào)用線程將被阻塞,直到其他線程(join線程)被執(zhí)行完為止

        Thread thread=new Thread("");
        thread.join();
2、線程睡眠sleep

讓當(dāng)前線程暫停一段時間,并進入阻塞狀態(tài),可以調(diào)用Thread類的靜態(tài)sleep()方法:在其sleep時間段內(nèi),該線程不會獲得執(zhí)行的機會

        Thread.sleep(3000);
3、線程讓步,yield

讓當(dāng)前線程暫停,但不會阻塞該線程,只是將該線程進入就緒狀態(tài):讓系統(tǒng)的線程調(diào)度器重新調(diào)度一次。
只有優(yōu)先級和當(dāng)前線程相同,或者比當(dāng)前線程高,處于就緒狀態(tài)的線程才能獲得執(zhí)行機會。

        Thread.yield();

sleep()方法擁有更好的移植性,通常不建議使用yield()方法控制并發(fā)線程的執(zhí)行。

4、線程同步synchronized

Java關(guān)鍵字,是用來進行同步的。可以修飾代碼塊,或者方法。

// 多線程并發(fā)修改一個對象的時候,可能會引起問題。

1、同步代碼塊

線程在開始執(zhí)行同步代碼塊之前,必須先獲得對同步監(jiān)視器(obj)的鎖定。

        synchronized (obj){
            //同步代碼塊
        }

同步監(jiān)視器可以是一個對象,也可以是一個類T,如下

        synchronized (T.class){
            //同步代碼塊
        }

任何時刻,只能有一個線程可以獲得對同步監(jiān)視器的鎖定,當(dāng)同步代碼塊執(zhí)行完畢后,該線程會釋放對同步監(jiān)視器的鎖定;

注意:
1、如果同步監(jiān)視器是一個對象,當(dāng)多個線程訪問該對象的同步代碼塊時,有些線程會被阻塞,但是如果不同線程訪問的是不同對象的同步代碼,不會阻塞;
2、如果同步監(jiān)視器是一個類,代表鎖定的是一個類,當(dāng)多個線程訪問該類不同對象的的同步代碼塊時,有些線程依然會被阻塞。

2、同步方法

使用synchronized 來修飾某個方法,它的同步監(jiān)視器默認(rèn)是當(dāng)前對象

   public synchronized void xx(){}

注意: synchronized關(guān)鍵字也可以修飾靜態(tài)方法,此時它的同步監(jiān)視器是類,當(dāng)多個線程訪問該類不同對象的的同步代碼塊時,有些線程依然會被阻塞。

3、釋放同步監(jiān)視器

任何線程在進入同步代碼塊/同步方法之前。必須先獲得對同步監(jiān)視器的鎖定,那么什么時候會釋放對同步監(jiān)視器的鎖定呢?

  • 執(zhí)行結(jié)束
  • 遇到了break、return
  • 遇到了Error、Exception
  • 當(dāng)前線程在執(zhí)行同步代碼塊/同步方法時,執(zhí)行了同步監(jiān)視器對象的wait()方法,則當(dāng)前線程暫停,并釋放同步監(jiān)視器

注意:當(dāng)前線程在執(zhí)行同步代碼塊/同步方法時,調(diào)用了Thread.sleep()、Thread.yield()方法,當(dāng)前線程不會釋放同步監(jiān)視器

同步是以降低程序的運行效率為代價的,因此應(yīng)該盡量減少同步的內(nèi)容。

  • 不要對線程安全類的所有方法進行同步,只對那些會改變競爭(共享)資源的方法進行同步
  • 通常沒有必要同步整個方法,使用synchronized代碼塊同步關(guān)鍵代碼即可。

Java中Synchronized的用法

4、volatile關(guān)鍵字

4、線程通信

5、線程池

參考:瘋狂Java講義

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