线程介绍
程序(program)
是为了完成特定任务,用某种语言编写的一组指令的集合
进程
进程是指运行中的程序,比如我们使用qq,就启动了一个进程,操作系统就会为该进程分配内存空间,当我们使用迅雷,又启动了一个进程,操作系统将为迅雷分配新的内存空间
进程是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是动态过程:又它自身的产生,存在和消亡的过程
线程
线程由进程创建的,是进程的一个实体
一个进程可以使用多个线程
线程相关概念
单线程:同一个时刻,只允许执行一个线程
多线程:同一个时刻,可以执行多个线程,比如:一个qq进程,可以同时打开多个聊天窗口,一个迅雷进程,可以同时下载多个文件
并发:同一个时刻,多个任务交替执行,造成一种”貌似同时”的错觉,简单的说,单核cpu实现的多任务就是并发
并行:同一个时刻,多个任务同时执行,多核CPu可以实现并行和并发
线程使用
创建线程的两种方式
继承Thread类,重写run方法
实现Runnable接口,重写run方法
继承thread类
基本语法
当一个类继承了Thread类,该类就可以当做线程使用
main方法里需要cat.start();
我们会重写run方法,写上自己的业务代码
run Thread类实现了Runnable接口的run方法
案例演示
该代码将会每隔一秒输出一次”喵喵,我是小猫咪”
线程执行情况
细节
当main线程启动一个子线程的时候,主线程不会阻塞,会继续执行
不用run()而是用start()是因为不用start不会启动一个新的线程
实现Runnable接口
基本语法
模拟极简Thread
继承Thread Vs 实现Runnable的区别
从java的设计来看,通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本质上没有区别,从jdk帮助文档我们可以看到Thread类本身就实现了Runnable接口
实现Runnable接口方式更加适合多个线程共享一个资源的情况,并且避免了单继承的限制
多线程执行
案例
售票系统:编程模拟三个售票窗口售票100,分别使用继承Thread和实现Runnable方式,并分析有什么问题
会出现两个问题,一个是输出多个同个数值,一个是会输出负数
0586_韩顺平Java_多线程售票问题_哔哩哔哩_bilibili
线程终止
基本说明
当线程完成任务后,会自动退出
还可以通过使用变量来控制run方法退出的方式停止线程,即通知方式
在run里面写while(loop),所有代码放loop里,再写一个方法setloop可以手动把loop设置为false
线程方法
第一组
setName设置线程名称,使之与参数name相同
getName返回该线程的名称
start使该线程开始执行;Java虚拟机底层调用该线程的start0方法
run调用线程对象run方法
setPriority更改线程的优先级
- MAX_PRIORITY :10;
- MIN_PRIORITY:1;
- NORM_PRIORITY:5
getPriority获取线程的优先级
sleep在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行)
interrupt中断线程
注意事项和细节
start底层会创建新的线程,调用run,run就是一个简单的方法调用,不会启动新线程
interrupt,中断线程,但没有真正的结束线程,所以一般用于终端正在休眠线程
sleep,线程的静态方法,是当前线程休眠
第二组
yield:线程的礼让,让出cpu,让其他线程执行,但礼让的时间不确定,所以也不一定礼让成功
join:线程的插队,插队的线程一旦插队成功,则肯定先执行完插入的线程所有的任务
用户线程和守护线程
用户线程:也叫工作线程,当线程的任务执行完或通知方式已结束
守护线程:一般是为工作线程服务的,当所有的用户线程结束,守护线程自动结束
- setDaemon()用来设置守护线程
常见的守护线程:垃圾回收机制
线程生命周期
线程状态
NEW
尚未启动的线程处于此状态
RUNNABLE
- 在java虚拟机中执行的线程处于此状态
BLOCKED
- 被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态
WAITING
- 正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态
TIMED_WAITING
- 正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态
TERMINATED
- 已退出的线程处于此状态
Synchronized
线程同步机制
在多线程基础,一些敏感数据不允许被多个线程同时访问,此时就使用同步访问技术,保证数据在任何时刻,最多有一个线程访问,以保证数据的完整性
也可以这么理解:线程同步,即当有一个线程在对内存进行操作时,其他线程都不可以对这个内存地址进行操作,直到该线程完成操作,其他线程才能对该内存地址进行操作
同步具体方法-Synchronized
synchronized(对象){//需要被同步代码}得到对象的锁,才能操作同步代码
synchronized还可以放在方法声明中,表示整个方法为同步方法
public synchronized void m(String name){//需要被同步代码}
同步原理
线程抢到对象锁进去执行,进去后锁锁上别的线程不能进来,执行完后再把锁打开
互斥锁
说明
Java语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保证共享数据操作的完整性
每个对象都对应于一个可称为”互斥锁”的标记,这个标记用来保证在任一时刻, 只能有一个线程访问该对象
关键字synchronized来与对象的互斥锁联系,当某个对象用synchronized修饰 时,表明该对象在任一时刻只能有一个线程访问
同步的局限性:导致程序的执行效率要变低
同步方法(非静态的)的锁可以是this,可以是其他对象(要求是同一个对象)
同步方法(静态的)锁为当前类本身
注意事项和细节
同步方法如果没有使用static修饰,默认锁当前对象为this
如果方法使用static修饰,默认锁对象:当前类.class
实现的落地步骤
- 需要先分析上锁的代码
- 选择同步代码块或同步方法
- 要求多个线程的锁对象为同一个即可
死锁
基本介绍
多个线程都占用了对方的锁资源,但互不想让,导致了死锁,在变成一定要避免死锁的发生
案例
妈妈:你先完成作业,才让你玩手机
小明:你先让我玩手机,我才完成作业
释放锁
下面操作会释放锁
当前线程的同步方法,同步代码块执行结束
当前在同步代码块,同步方法中遇到break,return
当前线程在同步代码块,同步方法中出现了未处理的Error或EXception,导致异 常结束
当前线程在同步代码块,同步方法中执行了线程对象的wait()方法,当前线程 暂停,并释放锁
下面操作不会释放锁
线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用Thread.sleep(),Thread.yield ()方法暂停当前线程的执行,不会释放锁
线程执行同步代码块时,其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程 挂起,该线程不会释放锁
- 应该尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程,方法不在推荐使用
作业
要求
实现
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