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java学习第二十二笔记 —— —— 多线程

多线程

文章目录

  • 多线程
  • 前言
  • 一、实现多线程
    • 1.1进程
    • 1.2线程
    • 1.3多线程的实现方案
    • 1.4设置和获取线程名称.
    • 1.5线程调度
    • 1.6线程控制
    • 1.7线程生命周期
    • 1.8多线程的实现方式
  • 二、线程同步
    • 2.1卖票
    • 2.2同步代码块
    • 2.3同步方法
    • 2.4线程安全的类
    • 2.5 Lock锁


前言

提示:这里可以添加本文要记录的大概内容:
例如:随着人工智能的不断发展,机器学习这门技术也越来越重要,很多人都开启了学习机器学习,本文就介绍了机器学习的基础内容。


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、实现多线程

1.1进程

进程:是正在运行的程序

●系统进行资源分配和调用的独立 单位

●每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

1.2线程

线程:是进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径
●单线程: 一个进程如果只有一条执行路径,则称为单线程程序
●多线程: 一个进程如果有多条执行路径,则称为多线程程序
举例
记事本程序.

扫雷程序.

1.3多线程的实现方案

方案1:继承Thread类
定义一个类MyThread继承Thread类
●在MyThread类中重写run()方法
创建MyThread类的对象
●启动线程

两个小问题:
●为什么 要重写run()方法?
因为run() 是用来封装被线程执行的代码

●run() 方法和start()方法的区别?
run() :封装线程执行的代码,直接调用,相当于普通方法的调用
start() :启动线程;然后由JVM调用此线程的run()方法

1.4设置和获取线程名称.

Thread类中设置和获取线程名称的方法
●void setName(String name):将此线程的名称更改为等于参数name
String getName():返回此线程的名称
通过构造方法也可以设置线程名称

如何获取main(方法所在的线程名称?
●public static Thread currentThread():返回对当前正在执行的线程对象的引用

package Demo01;
/*/
 * 主线程 执行main方法的线程
 * 单线程程序:只有一个线程在执行,从头到尾
 */
public class demo01MAainThread {
	public static void main(String[] args) {
		Person p1=new Person("小强");
		p1.run();
		//System.out.println(0/0);
		Person p2=new Person("小明");
		p2.run();
	}
	
	

}

package Demo01;
/*/
 * java.long.Thread
 * 实现步骤:
 * 1.创建一个Thread类的子类
 * 2.在Thread子类中重写run方法,设置线程任务(干什么)
 * 3.创建Thread子类的对象
 * 4.调用Thread类中的方法start来启动线程,执行run方法
 */
public class Demo01Thread {
	public static void main(String[] args) {
		//3.创建子类对象
		MyThread mt=new MyThread();
		//4.调用start方法
		mt.start();
		
		for(int i=0;i<20;i++) {
			System.out.println("主线程: "+i);
			//if(i==10)
				//System.out.println(0/0);
		}
		
	}

}

package Demo01;
/*/
 * 创建thread子类
 * 重写run方法
 */
public class MyThread extends Thread{
	public void run() {
		for(int i=0;i<20;i++) {
			System.out.println("子线程: "+i);
		}
		
	}

}

package Demo01;

public class Person {
	private String name;

	

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public Person(String name) {
		
		this.name = name;
	}
	public void run() {
		for(int i=0;i<20;i++)
		{
			System.out.println(name+"-->"+i);
		}
	}

	
	

}

1.5线程调度

线程有两种调度模型
分时调度模型:所有线程轮流使用CPU的使用权,平均分配每个线程占用CPU的时间片

抢占式调度模型:优先让优先级高的线程使用CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个, 优先级高的线程
获取的CPU时间片相对多一些
Java使用的是抢占式调度模型
假如计算机只有一个CPU,那么CPU在某一个时刻只能执行一条指令,线程只有得到CPU时间片,也就是使用权,
才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性,因为谁抢到CPU的使用权是不一定的
Thread类中设置和获取线程优先级的方法
public final int getPriority():返回此线程的优先级
public final void setPriority(int newPriority):更改此线程的优先级
线程默认优先级是5;线程优先级的范围是: 1-10
线程优先级高仅仅表示线程获取的CPU时间片的几率高,但是要在次数比较多,或者多次运行的时候才能看到你想要的效果

1.6线程控制

在这里插入图片描述

package demo02;
/*/
 * java.long.Thread
 * 实现步骤:
 * 1.创建一个Thread类的子类
 * 2.在Thread子类中重写run方法,设置线程任务(干什么)
 * 3.创建Thread子类的对象
 * 4.调用Thread类中的方法start来启动线程,执行run方法
 */
public class Demo01Thread {
	public static void main(String[] args) {
		//3.创建子类对象
		MyThread mt=new MyThread();
		//4.调用start方法
		mt.start();
		
		
		
		new MyThread().start();
		new MyThread().start();
		new MyThread().start();
		
		System.out.println("main: "+Thread.currentThread().getName());
		
	}

}

package demo02;

public class Demo02ThreadSetName {
	public static void main(String[] args) {
		MyThreadName mt=new MyThreadName("小强");
		mt.start();
		new MyThreadName("旺财").start();
	}

}

package demo02;
/*/
 * 创建thread子类
 * 重写run方法
 */
public class MyThread extends Thread{
	public void run() {
		//String name=getName();
		//System.out.println("run: "+name);
		System.out.println("子"+Thread.currentThread().getName());
	}

}

package demo02;

public class MyThreadName extends Thread {
	public MyThreadName() {}
	public MyThreadName(String name) {
		super(name);//把线程的名字传递给父类,
	}
	
	public void run() {
		//String name=getName();
		//System.out.println("run: "+name);
		System.out.println("子: "+Thread.currentThread().getName());
	}

}

1.7线程生命周期

在这里插入图片描述
线程的生命周期:也就是线程从生到死的过程。它分为这样的几个过程:新建,就绪,运行,死亡
但是在运行的过程中,可能会因为其他方法的调用,而让该线程处于一种新的过程:阻塞
下面,我们通过图形的方式说一下每一个过程做了哪些事情

package demo03;

public class Demo03Sleep {
	public static void main(String[] args) {
		for(int i=1;i<10;i++) {
			System.out.println(i);
			
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO 自动生成的 catch 块
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

}

1.8多线程的实现方式

方式2:实现Runnable接口
●定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
●在MyRunnable类中重写run0方法
●创建MyRunnable类的对象
●创建Thread类的对象, 把MyRunnable对象作为构造方法的参数
●启动线程

多线程的实现方案有两种
●继承Thread类
●实现Runnable接口

相比继承Thread类,实现Runnable接口的好处
●避免了Java单继承的局限性
●适合多个相同程序的代码去处理同- -个资源的情况,把线程和程序的代码、数据有效分离,较好的体现了面向对象的设计思想

package demo04;
/*/
 * 实现runnable接口创建多线程的好处:
 * 1.避免了单继承的局限性
 * 2.增强了程序的扩展性,降低了程序的耦合性
 */
public class Demo04Runnable {
    public static void main(String[] args) {
	//3.创建一个runnable接口的实现类对象
    	//RunnableImpl run=new RunnableImpl();
    	//4.创建Thread类对象,构造方法中传递Runnable接口实现类对象
    	//Thread t= new Thread(run);
    	//5.调用Thread类中的start方法,启动子线程
    	Thread t=new Thread(new RunnableImpl2());
    	t.start();
    	for(int i=0;i<20;i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i);
		}
}
}

package demo04;
//1.创建一个runnable接口的实现类
//2.在实现类中,重写runnable中的run方法,设置线程任务
public class RunnableImpl implements Runnable {

	@Override
	public void run() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		for(int i=0;i<20;i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i);
		}
	}

}

package demo04;

public class RunnableImpl2 implements Runnable {
	public void run() {
		// TODO 自动生成的方法存根
		for(int i=0;i<20;i++) {
			System.out.println("Helloworld"+i);
		}

}
}

二、线程同步

2.1卖票

在这里插入图片描述

package demo05;

public class Demo01Ticket {
	public static void main(String[] args) {
		RunnableImpl run =new RunnableImpl();
		Thread t0= new Thread(run);
		Thread t1= new Thread(run);
		Thread t2= new Thread(run);
		t0.start();
		t1.start();
		t2.start();
	}

}
package demo05;
/*/
 * 解决线程安全问题的一种方案:使用同步代码块
 * 格式:
 * synchronized(锁对象){
 *             可能会出现线程安全的代码(是因为访问了共享的数据)
 *             }
 *             注意:
 *             1.通过代码块中的锁对象,可以使用任意的对象
 *             2.但是必须保证多个线程使用的锁对象是同一个
 *             3.锁对象作用:
 *             把同步代码块锁起来,只让一个线程执行
 *             
 */
public class RunnableImpl implements Runnable {
	private int ticket =100;
	Object obj=new Object();
 
	@Override
	public void run() {
		while(true) {
			synchronized(obj) {
				if(ticket>0) {
					try {
						Thread.sleep(10);
					}catch(InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					
		
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在卖第"+ticket+"张票");
				ticket--;
				}
			}
		}
	}
}
				
			
			
			
	
		
	



2.2同步代码块

锁多条语句操作共享数据,可以使用同步代码块实现
●格式:
synchronized(任意对象) {
多条语句操作共享数据的代码
●synchronized(任意对象):就相当于给代码加锁了,任意对象就可以看成是一把锁
同步的好处和弊端
好处:解决了多线程的数据安全问题
●弊端:当线程很多时,因为每个线程都会去判断同步上的锁,这是很耗费资源的,无形中会降低程序的运行效率

2.3同步方法

同步方法:就是把synchronized关键字加到方法上
格式:
修饰符synchronized返回值类型方法名(方法参数) { }
同步方法的锁对象是什么呢?
●this
同步静态方法:就是把synchronized关键字加到静态方法上
●格式:
修饰符static synchronized返回值类型方法名(方法参数) { }
同步静态方法的锁对象是什么呢?
●类名.class

2.4线程安全的类

StringBuffer
● 线程安全,可变的字符序列

从版本JDK 5开始,被StringBuilder 替代。通 常应该使用StringBuilder类,因为它支持所有相同的操作,但它
更快,因为它不执行同步
Vector
●从Java 2平台v1.2开始,该类改进了List接口,使其成为Java Collections Framework的成员。 与新的集合实现
不同,Vector被同步。 如果不需 要线程安全的实现,建议使用ArrayList代替Vector
Hashtable
●该类实现了一个哈希表,它将键映射到值。 任何非null对象都可以用作键或者值

从Java 2平台v1.2开始,该类进行了改进,实现了Map接口,使其成为Java Collections Framework的成员。
与新的集合实现不同,Hashtable被同步。 如果不需 要线程安全的实现,建议使用HashMap代替Hashtable

2.5 Lock锁

虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题,但是我们并没有直接看到在哪里加上了锁,在哪里释放了锁, .
为了更清晰的表达如何加锁和释放锁,JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock
Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作
Lock中提供了获得锁和释放锁的方法

void lock():获得锁
●void unlock(): 释放锁
Lock是接口不能直接实例化,这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化
ReentrantL ock的构造方法

ReentrantLock():创建一个ReentrantLock的实例


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