您好,登錄后才能下訂單哦!
這篇文章主要講解了“Java多線程Thread類如何使用”,文中的講解內容簡單清晰,易于學習與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學習“Java多線程Thread類如何使用”吧!
1.創建子類,繼承自Thread并且重寫run方法:
class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println("hello thread"); } } public class Demo1 { public static void main(String[] args) { // 最基本的創建線程的辦法. Thread t = new MyThread(); //調用了start方法才是真正的在系統中創建了線程,執行run方法 t.start(); } }
2.創建一個類,實現Runnable接口再創建Runnable是實例傳給Thread
class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run() { System.out.println("hello"); } } public class Demo3 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new MyRunnable()); t.start(); } }
3.匿名內部類
創建了一個匿名內部類,繼承自Thread類,同時重寫run方法,再new出匿名內部類的實例
public class Demo4 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(){ @Override public void run() { System.out.println("hello"); } }; t.start(); } }
new的Runnable,針對這個創建的匿名內部類,同時new出的Runnable實例傳給Thread的構造方法
public class Demo5 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("hello"); } }); t.start(); } }
4.lambda表達式 lambda代替Runnable
public class Demo6 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(() ->{ System.out.println("hello"); }); t.start(); } }
1.isDaemon();
是否后臺線程 后臺線程不影響進程退出,不是后臺線程會影響進程退出2.isAlive();
是否存活 在調用start前系統中是沒有對應線程的,run方法執行完后線程就銷毀了,t對象可能還存在3.isinterrupted();
是否被中斷
run單純的只是一個普通方法描述了任務的內容 start則是一個特殊的方法,內部會在系統中創建線程
線程停下來的關鍵是要讓對應run方法執行完,對于main線程來說main方法執行完了才會終止
1.手動設置標志位
在線程中控制這個標志位就能影響到這個線程結束,但是此處多個線程共用一片虛擬空間,因此main線程修改的isQuit和t線程判斷的isQuit是同一個值
public class Demo10 { // 通過這個變量來控制線程是否結束. private static boolean isQuit = false; public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(() -> { while (!isQuit) { System.out.println("hello thread"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); t.start(); // 就可以在 main 線程中通過修改 isQuit 的值, 來影響到線程是否退出 try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // main 線程在 5s 之后, 修改 isQuit 的狀態. isQuit = true; } }
2.使用Thread中內置的一個標志位來判定 Thread.interruted()這是一個靜態方法 Thread.currentThread().isInterrupted()這是一個實例方法,其中currentThread能夠獲取到當前線程的實例
public class Demo7 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(() -> { while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){ System.out.println("hello"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); // 當觸發異常之后, 立即就退出循環~ System.out.println("這是收尾工作"); break; } } }); t.start(); try{ Thread.sleep(5000); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } // 在主線程中, 調用 interrupt 方法, 來中斷這個線程. // t.interrupt 的意思就是讓 t 線程被中斷!! t.interrupt(); } }
需要注意的是調用這個方法t.interrupt()可能會產生兩種情況:
1)如果t線程處在就緒就設置線程的標志位為true
2)如果t線程處在阻塞狀態(sleep),就會觸發一個InterruptExeception
多個線程之間調度順序是不確定的,有時候我們需要控制線程之間的順序,線程等待就是一種控制線程執行順序的手段,此處的線程等待只要是控制線程結束的先后順序。
哪個線程中的join,哪個線程就會阻塞等待直到對應的線程執行完畢為止。
t.join();
調用這個方法的線程是main線程,針對t這個對象調用的此時就是讓main等待t。
代碼執行到join這一行就停下了,讓t先結束然后main繼續。
t.join(10000);
join提供了另一個版本為帶一個參數的,參數為等待時間10s之后join直接返回不再等待
Thread.currentThread()
能夠獲取當前線程的應用,哪個線程調用的currentThread就獲取到哪個線程的實例 對比this如下:
對于這個代碼來說,通過繼承Thread的方法來創建線程。此時run方法中直接通過this拿到的就是當前Thread的實例
public class Demo4 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(){ @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(this.getName()); } }; t.start(); } }
然而此處this不是指向Thread類型,而是指向Runnable,Runnable只是一個單純的任務沒有name屬性,要想拿到線程名字只能通過Thread.currentThread()
public class Demo5 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //err //System.out.println(this.getName()); //right System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } }); t.start(); } }
針對系統層面:
就緒
阻塞
java中Thread類進一步細化:
NEW:把Thread對象創建好了但是還沒有調用start
TERMINATED:操作系統中的線程已執行完畢銷毀,但是Thread對象還在獲取到的狀態
RUNNABLE:就緒狀態,處在該狀態的線程就是在就緒隊列中,隨時可以調度到CPU上
TIME_WAITING:調用了sleep就會進入到該狀態,join(超時時間) BLOCKED:當前線程在等待鎖導致了阻塞
WAITING:當前線程在等待喚醒
狀態轉換圖:
定義:操作系統中線程調度是隨機的,導致程序的執行可能會出現一些bug。如果因為調度隨機性引入了bug線程就是不安全的,反之則是安全的。
解決方法:加鎖,給方法直接加上synchronized關鍵字,此時進入方法就會自動加鎖,離開方法就會自動解鎖。當一個線程加鎖成功的時候,其他線程嘗試加鎖就會觸發阻塞等待,阻塞會一直持續到占用鎖的線程把鎖釋放為止。
synchronized public void increase() { count++; }
線程不安全產生的原因:
1.線程是搶占式執行,線程間的調度充滿隨機性。
2.多個線程對同一個變量進行修改操作
3.針對變量的操作不是原子的
4.內存可見性也會影響線程安全(針對同一個變量t1線程循環進行多次讀操作,t2線程少次修改操作,t1就不會從內存讀數據了而是從寄存器里讀)
5.指令重排序,也是編譯器優化的一種操作,保證邏輯不變的情況下調整順序,解決方法synchronized。
內存可見性解決方法:
1.使用synchronized關鍵字 使用synchronized不光能保證指令的原子性,同時也能保證內存的可見性。被synchronized包裹起來的代碼編譯器就不會從寄存器里讀。
2.使用volatile關鍵字 能夠保證內存可見性,禁止編譯器作出上述優化,編譯器每次執行判定相等都會重新從內存讀取。
在java中每個類都是繼承自Object,每個new出來的實例里面一方面包含自己安排的屬性,另一方面包含了“對象頭”即對象的一些元數據。加鎖操作就是在這個對象頭里面設置一個標志位。
使用synchronized的時候本質上是對某個“對象”進行加鎖,此時的鎖對象就是this。加鎖操作就是在設置this的對象頭的標志位,當兩個線程同時嘗試對同一個對象加鎖的時候才有競爭,如果是兩個線程在針對兩個不同對象加鎖就沒有競爭。
class Counter{ public int count; synchronized public void increase(){ count++; } }
需要顯示制定針對那個對象加鎖(java中的任意對象都可以作為鎖對象)
public void increase(){ synchronized(this){ count++; } }
相當于針對當前類的類對象加鎖,類對象就是運行程序的時候。class文件被加載到JVM內存中的模樣。
synchronized public static void func(){ }
或者
public static void func(){ synchronized(Counter.class){ } }
可重入鎖就是同一個線程針對同一個鎖,連續加鎖兩次,如果出現死鎖就是不可重入鎖,如果不會死鎖就是可重入的。因此就把synchronized實現為可重入鎖,下面的例子里啊連續加鎖操作不會導致死鎖。可重入鎖內部會記錄所被哪個線程占用也會記錄加鎖次數,因此后續再加鎖就不是真的加鎖而是單純地把技術給自增。
synchronized public void increase(){ synchronized(this){ count++; } }
1.一個線程一把鎖
2.兩個線程兩把鎖
3.N個線程M把鎖(哲學家就餐問題,解決方法:先拿編號小的筷子)
死鎖的四個必要條件(前三個都是鎖本身的特點)
1.互斥使用,一個鎖被另一個線程占用后其他線程就用不了(鎖的本質,保證原子性)
2.不可搶占,一個鎖被一個線程占用后其他線程不可把這個鎖給挖走
3.請求和保持,當一個線程占據了多把鎖之后,除非顯示的釋放否則這些鎖中都是該線程持有的
4.環路等待,等待關系成環(解決:遵循固定的順序加鎖就不會出現環路等待)
java線程類:
不安全的:ArrayList,LinkedList,HashMap,TreeMap,HashSet,TreeSet,StringBuilder
安全的:Vector,HashTable,ConcurrentHashMap,StringBuffer,String
禁止編譯器優化保證內存可見性,產生原因:計算機想執行一些計算就需要把內存的數據讀到CPU寄存器中,然后再從寄存器中計算寫回到內存中,因為CPU訪問寄存器的速度比訪問內存快很多,當CPU連續多次訪問內存結果都一樣,CPU就會選擇訪問寄存器。
JMM(Java Memory Model)Java內存模型
就是把硬件結構在java中用專業的術語又重新抽象封裝了一遍。
工作內存(work memory)其實指的不是內存,而是CPU寄存器。
主內存(main memeory)這才是主內存。
原因:java作為一個跨平臺編程語言要把硬件細節封裝起來,假設某個計算機沒有CPU或者內存同樣可以套到上述模型中。
寄存器,緩存和內存之間的關系
CPU從內存取數據太慢,因此把數據直接放到寄存器里來讀,但寄存器空間太緊張于是又搞了一個存儲空間,比寄存器大比內存小速度比寄存器慢比內存快稱為緩存。寄存器和緩存統稱為工作內存。
寄存器,緩存和內存之間的關系圖
存儲空間:CPU<L1<L2<L3<內存
速度:CPU>L1>L2>L3>內存
成本:CPU>L1>L2>L3>內存
volatile和synchronized的區別
volatile只是保證可見性不保證原子性,只是處理一個線程讀和一個線程寫的過程。
synchronized都能處理
wait和notify
等待和通知處理線程調度隨機性問題的,join也是一種控制順序的方式更傾向于控制線程結束。wait和notify都是Object對象的方法,調用wait方法的線程就會陷入阻塞,阻塞到有線程通過notify來通知。
public class Demo9 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object object = new Object(); System.out.println("wait前"); object.wait(); System.out.println("wait后"); } }
wait內部會做三件事;
1.先釋放鎖
2.等待其他線程的通知
3.收到通知后重新獲得鎖并繼續往下執行
因此想用wait/notify就得搭配synchronized
public class Demo9 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object object = new Object(); synchronized (object){ System.out.println("wait前"); object.wait(); System.out.println("wait后"); } } }
注意:wait notify都是針對同一對象來操作的,例如現在有一個對象o,有10個線程都調用了o.wait,此時10個線程都是阻塞狀態。如果調用了o.notify就會把10個線程中的一個線程喚醒。而notifyAll就會把所有10個線程全都給喚醒,此時就會競爭鎖。
感謝各位的閱讀,以上就是“Java多線程Thread類如何使用”的內容了,經過本文的學習后,相信大家對Java多線程Thread類如何使用這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云,小編將為大家推送更多相關知識點的文章,歡迎關注!
免責聲明:本站發布的內容(圖片、視頻和文字)以原創、轉載和分享為主,文章觀點不代表本網站立場,如果涉及侵權請聯系站長郵箱:is@yisu.com進行舉報,并提供相關證據,一經查實,將立刻刪除涉嫌侵權內容。