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多線程
進程:是一個正在執行中的程序。
每一個進程執行都有一個執行順序。該順序是一個執行路徑,或者叫一個控制單元。
線程:就是進程中的一個獨立的控制單元。
線程在控制着進程的執行。
一個進程中至少有一個線程。
Java VM 啓動的時候會有一個進程java.exe.
該進程中至少一個線程負責java程序的執行。而且這個線程運行的代碼存在於main方法中。該線程稱之爲主線程。
擴展:其實更細節說明jvm,jvm啓動不止一個線程,還有負責垃圾回收機制的線程。
如何在自定義的代碼中,自定義一個線程呢?
通過對api的查找,java已經提供了對線程這類事物的描述。就Thread類。
創建線程的第一種方式:繼承Thread類。
步驟:
1,定義類繼承Thread。
2,複寫Thread類中的run方法。
目的:將自定義代碼存儲在run方法,讓線程運行。
3,調用線程的start方法,該方法兩個作用:啓動線程,調用run方法。
發現運行結果每一次都不同。因爲多個線程都獲取cpu的執行權。cpu執行到誰,誰就運行。
明確一點,在某一個時刻,只能有一個程序在運行。(多核除外)
cpu在做着快速的切換,以達到看上去是同時運行的效果。
我們可以形象把多線程的運行行爲在互相搶奪cpu的執行權。
這就是線程的一個特性:隨機性。誰搶到誰執行,至於執行多長,cpu說的算。
爲什麼要覆蓋run方法呢?
Thread類用於描述線程。
該類就定義了一個功能,用於存儲線程要運行的代碼。該存儲功能就是run方法。也就是說Thread類中的run方法,用於存儲線程要運行的 代碼。
原來線程都有自己默認的名稱。
Thread-編號 該編號從0開始。
static Thread currentThread():獲取當前線程對象。
getName(): 獲取線程名稱。
設置線程名稱:setName或者構造函數。
sleep方法需要指定睡眠時間,單位是毫秒。
一個特殊的狀態:就緒。具備了執行資格,但是還沒有獲取資源。
如:
- class Ticket implements Runnable//extends Thread
- {
- private int tick = 100;
- public void run()
- {
- while(true)
- {
- if(tick>0)
- {<span style="white-space:pre"> </span>try{Thread.sleep(10);} catch(Exception e){}//能看出會發生線程問題
- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
- }
- }
- }
- }
- class TicketDemo
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- Ticket t = new Ticket();
- Thread t1 = new Thread(t);//創建了一個線程;
- Thread t2 = new Thread(t);//創建了一個線程;
- Thread t3 = new Thread(t);//創建了一個線程;
- Thread t4 = new Thread(t);//創建了一個線程;
- t1.start();
- t2.start();
- t3.start();
- t4.start();
- }
- }
Thread類的特點:
1、當類去描述事物,事物中有屬性和行爲。如果行爲中有部分代碼需要被多線程所執行,同時還在操作屬性。就需要該類繼承Thread類,產生該類的對象作爲線程對象。可是這樣做會導致每一個對象中都存儲一份屬性數據。無法在多個線程中共享該數據。可以加上靜態,雖然實現了共 享,但是生命週期過長。
2、如果一個類明確了自己的父類,那麼它就不可以在繼承Thread。或者一個類繼承了Thread後也同樣不能繼承別的類,因爲java不允許類的多 繼承。
1、子類覆蓋接口中的run方法。
2、通過Thread類創建線程,並將實現了Runnable接口的子類對象作爲參數傳遞給Thread類的構造函數。
3、Thread類對象調用start方法開啓線程。
Runnable的特點:
1.描述事物的類中封裝了屬性和行爲,如果有部分代碼需要被多線程所執行。同時還在操作屬性。那麼可以通過實現Runnable接口的 方式。因爲該方式是定義一個Runnable接口的子類對象,可以被多個線程所操作實現了數據的共享。
2.實現了Runnable接口的好處,避免了單繼承的侷限性。也就說,一個類如果已經有了自己的父類是不可以繼承Thread類的。但是該 類中還有需要被多線程執行的代碼。這時就可以通過在該類上功能擴展的形式。實現一個Runnable接口。
所以綜上說述:強烈建議用第二種方式!!!
需求:簡單的賣票程序,多個窗口同時買票。
創建線程的第二種方式:實現Runable接口。
步驟:
1,定義類實現Runnable接口
2,覆蓋Runnable接口中的run方法,將線程要運行的代碼存放在該run方法中。
3,通過Thread類建立線程對象。
4,將Runnable接口的子類對象作爲實際參數傳遞給Thread類的構造函數。
爲什麼要將Runnable接口的子類對象傳遞給Thread的構造函數。
因爲,自定義的run方法所屬的對象是Runnable接口的子類對象。所以要讓線程去指定指定對象的run方法。就必須明確該run 方法所屬對象。
5,調用Thread類的start方法開啓線程並調用Runnable接口子類的run方法。
實現方式和繼承方式有什麼區別呢?
實現方式好處:避免了單繼承的侷限性。
在定義線程時,建立使用實現方式。
兩種方式區別:
繼承Thread:線程代碼存放Thread子類run方法中。
實現Runnable,線程代碼存在接口的子類的run方法。
如:
1. class Ticket implements Runnable
2. {
3. private int tick = 1000;
4. Object obj = new Object();
5. public void run()
6. {
7. while(true)
8. {
9. synchronized(obj)//定義同步鎖
10. {
11. if(tick>0)
12. {
13. //try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
14. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
15. }
16. }
17. }
18. }
19. }
20. class TicketDemo2
21. {
22. public static void main(String[] args)
23. {
24.
25. Ticket t = new Ticket();
26. Thread t1 = new Thread(t);
27. Thread t2 = new Thread(t);
28. Thread t3 = new Thread(t);
29. Thread t4 = new Thread(t);
30. t1.start();
31. t2.start();
32. t3.start();
33. t4.start();
34. }
35. }
同步代碼塊:
通過分析,發現,打印出0,-1,-2等錯票。多線程的運行出現了安全問題。
問題的原因:
當多條語句在操作同一個線程共享數據時,一個線程對多條語句只執行了一部分,還沒有執行完,另一個線程參與進來執行。導致共享數 據的錯誤。
解決辦法:
對多條操作共享數據的語句,只能讓一個線程都執行完。在執行過程中,其他線程不可以參與執行。
Java對於多線程的安全問題提供了專業的解決方式,就是同步代碼塊。
synchronized(對象){
需要被同步的代碼
}
對象如同鎖,持有鎖的線程可以在同步中執行。沒有持有鎖的線程即使獲取cpu的執行權,也進不去,因爲沒有獲取鎖。
同步的前提:
1,必須要有兩個或者兩個以上的線程。
2,必須是多個線程使用同一個鎖。必須保證同步中只能有一個線程在運行。
好處:解決了多線程的安全問題。
弊端:多個線程需要判斷鎖,較爲消耗資源。
同步函數和同步代碼塊的區別:
1、同步代碼塊使用的鎖可以是任意對象。
2、同步函數使用的鎖是固定對象 this。
所以一般定義同步時,建議使用同步代碼塊.當然,如果對象可以使用this。那麼可以簡化同步函數的形式。
同步函數用的是哪一個鎖呢?
函數需要被對象調用,那麼函數都有一個所屬對象引用,就是this。所以同步函數使用的鎖是this。
如果同步函數被靜態修飾後,使用的鎖是什麼呢?
通過驗證,發現不在是this。因爲靜態方法中也不可以定義this。
靜態進內存是,內存中沒有本類對象,但是一定有該類對應的字節碼文件對象。
類名.class 該對象的類型是Class
靜態的同步方法,使用的鎖是該方法所在類的字節碼文件對象。 類名.class。
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