多線程基礎(chǔ)

基本概念

同步、異步

• 同步 線程B要等待線程A的執(zhí)行結(jié)果之后才能執(zhí)行。要順序執(zhí)行

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• 異步 相對(duì)同步來說，彼此獨(dú)立，在在等待某事件的過程中可以繼續(xù)做自己的事。

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這個(gè)更直觀 小人相當(dāng)于一個(gè)線程

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并行/并發(fā)

并發(fā)和并行是異步的兩種實(shí)現(xiàn)形式，并行是真正的異步

• 并發(fā)

  • 單核cpu情況，同一時(shí)刻只能分配給一個(gè)線程使用。其他等待。是邏輯層面的同時(shí)工作
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• 并行

  • 多核cpu情況下，每個(gè)cpu都可以分配一個(gè)線程使用，同一時(shí)刻執(zhí)行多個(gè)并發(fā)任務(wù)。叫并行

    
    
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線程狀態(tài)

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線程狀態(tài)共5種：創(chuàng)建、就緒、運(yùn)行、==阻塞(阻塞、等待、鎖定)==、終止。

創(chuàng)建線程

• 繼承Thread類

public class A extends Thread {
    //繼承Thread類 實(shí)現(xiàn)run接口
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("123");
    }

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();//創(chuàng)建線程，線程進(jìn)入創(chuàng)建狀態(tài)
        a.start();//開啟線程，線程進(jìn)入runnable
    }
}

• 實(shí)現(xiàn)Runable接口

public class A implements Runnable {
    //繼承Thread類 實(shí)現(xiàn)run接口
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("123");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建一個(gè)runable實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象
        A a = new A();
        //不是啟動(dòng)線程，只是方法調(diào)用
       a.run();
    }
}

• 實(shí)現(xiàn)Callable接口

public class A implements Callable<Integer> {
    //繼承Callable類 實(shí)現(xiàn)call接口 call具有返回值
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        return 123;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //創(chuàng)建一個(gè)callable實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象
        A a = new A();
        //用FutureTask封裝
        FutureTask<Integer> future = new FutureTask<Integer>(a);
        //創(chuàng)建一個(gè)線程
        Thread thread = new Thread(future);
        thread.start();
        //線程啟動(dòng)后可以獲取返回值
        Integer integer = future.get();
        System.out.println(integer);
    }
}

實(shí)現(xiàn)Runnable接口比繼承Thread類優(yōu)勢(shì)：

• 線程池只能放入實(shí)現(xiàn)Runable的

• 避免單繼承的限制

• 代碼被多個(gè)線程共享，代碼和數(shù)據(jù)獨(dú)立，例如

  • 繼承Thread

int ticket=10;

MyThread t1=new MyThread();
t1.start();
MyThread t2=new MyThread();
t2.start();
//上面的代碼  就會(huì)賣出20張票 沒有數(shù)據(jù)共享

• • 實(shí)現(xiàn)接口

int ticket=10;

MyThread t=new MyThread();
t.run();
t.run(); 
//這樣多個(gè)線程的時(shí)候，就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

線程其他狀態(tài)

• Runnable(就緒)

  線程調(diào)用start()方法，狀態(tài)為可執(zhí)行，等待獲取cpu的使用權(quán)

• Running(運(yùn)行狀態(tài))

  獲得cpu的使用權(quán)，執(zhí)行代碼。

• Blocked(阻塞)

  • 等待阻塞

    執(zhí)行wait()方法，jvm把該線程放入==等待池==

  • 同步阻塞

    獲取同步鎖時(shí)，鎖被其他線程占用，jvm把該線程放入==鎖池==

  • 其他阻塞

    執(zhí)行sleep()或join()或發(fā)出i/o請(qǐng)求時(shí)，jvm把線程設(shè)置為阻塞狀態(tài)

常用函數(shù)說明

1. sleep()

   • 在指定的毫秒數(shù)內(nèi)讓線程休眠，進(jìn)入阻塞狀態(tài)。

2. join()

   • 主線程需要等待調(diào)用join的子線程執(zhí)行完畢。

3. yield() 退讓

   • 暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對(duì)象，并執(zhí)行其他線程，該線程進(jìn)入runnable狀態(tài)
   • 目的:是為了讓相同優(yōu)先級(jí)的線程之間輪轉(zhuǎn)執(zhí)行。
   • 實(shí)際情況下，并不一定有效果，因?yàn)樽尣街?，該線程還是有可能被再次選中

4. interrupt() 中斷
   • 并不能中斷線程！
   • 只是給線程發(fā)出一個(gè)中斷信號(hào)。
5. wait()休眠
   • 線程在獲取對(duì)象鎖之后，釋放對(duì)象鎖，所以必須是再synchronized{}中
6. notify() 喚醒
   • 線程對(duì)對(duì)象鎖的喚醒操作。也要和synchronized{}搭配使用
   • notify并不能馬上獲取對(duì)象鎖，而是再synchronized語句塊結(jié)束，自動(dòng)釋放鎖之后，jvm在所有的wait()的線程中隨機(jī)選取。

• 有個(gè)經(jīng)典的題，就是三個(gè)線程。分別打印10次A、B、C,要求順序執(zhí)行

多種實(shí)現(xiàn)

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public class MyThreadPrinter implements Runnable {
    private String name;
    private Object prev;
    private Object self;

    /**
     *
     * @param name   需要打印的東西
     * @param prev   上一個(gè)對(duì)象
     * @param self   自己
     */
    private MyThreadPrinter(String name, Object prev, Object self) {
        this.name = name;
        this.prev = prev;
        this.self = self;
    }

    @Override
    public void run() {
        int count = 10;
        while (count > 0) {
            //需要獲取上一個(gè)對(duì)象的鎖和本身的鎖
            synchronized (prev) {
                synchronized (self) {
//重點(diǎn)在這
                    //打印本身的信息
                    System.out.print(name);
                    count--;
                    // 打印完 name了 可以喚醒了  因?yàn)樯弦粋€(gè)線程把本身給wait了
                    self.notify();
                }
                try {
                   // 釋放鎖 等待notify才可以重新獲取鎖
                    //比如a執(zhí)行完 需要執(zhí)行b 需要 b a鎖 就把c給wait
                    prev.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Object a = new Object();
        Object b = new Object();
        Object c = new Object();

        MyThreadPrinter pa = new MyThreadPrinter("A", c, a);
        //pa執(zhí)行完 c就wait了 只有a b可以獲取鎖
        MyThreadPrinter pb = new MyThreadPrinter("B", a, b);
        MyThreadPrinter pc = new MyThreadPrinter("C", b, c);

        new Thread(pa).start();
        Thread.sleep(100);  //確保按順序A、B、C執(zhí)行
        new Thread(pb).start();
        Thread.sleep(100);
        new Thread(pc).start();
        Thread.sleep(100);
    }

}

• wait / sleep