Java多線程

1. 進程與線程

• 線程：程序中單獨的控制流
  線程本身依靠程序進行運行
  線程是程序中的順序控制流，只能使用分配給程序的資源和環(huán)境

• 進程：執(zhí)行中的程序
  一個進程可以包含一個或多個線程
  一個進程至少包含一個線程

• 單線程：程序中只存在一個線程，實際上主方法就是一個主線程

• 多線程：在一個程序中運行多個任務(wù)
  目的是更好地使用CPU資源

2. 線程的實現(xiàn)

• 繼承Thread類
  在java.lang包中定義, 繼承Thread類必須重寫run()方法

• 實現(xiàn)Runnable接口

3. 線程的狀態(tài)

• 創(chuàng)建狀態(tài): 準備好了一個多線程的對象
• 就緒狀態(tài): 調(diào)用了start()方法, 等待CPU進行調(diào)度
• 運行狀態(tài): 執(zhí)行run()方法
• 阻塞狀態(tài): 暫時停止執(zhí)行, 可能將資源交給其它線程使用
• 終止狀態(tài): 線程銷毀

4. 線程的常用方法

• 取得線程名稱: getName()

• 取得當(dāng)前線程對象: currentThread()

• 判斷線程是否啟動: isAlive()

• 線程的強制執(zhí)行: join()
  手動強制執(zhí)行另一個線程

• 線程的休眠: sleep()
  常用. 讀入?yún)?shù)毫秒.

• 線程的禮讓: yield()

class RunnableDemo implements Runnable {

    private String name;

    public RunnableDemo(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            System.out.println(name + ":" + i);
            if (i == 10) {
                System.out.println("線程" + name + "禮讓");
                Thread.yield();
            }
        }
    }
}

public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        RunnableDemo r1 = new RunnableDemo("A");
        RunnableDemo r2 = new RunnableDemo("B");
        Thread t1 = new Thread(r1);
        Thread t2 = new Thread(r2);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

// 執(zhí)行結(jié)果
B:0
A:0
B:1
A:1
A:2
A:3
A:4
A:5
A:6
A:7
A:8
A:9
A:10
線程A禮讓
B:2
A:11
B:3
A:12
A:13
A:14
A:15
A:16
B:4
A:17
B:5
B:6
B:7
B:8
A:18
B:9
B:10
線程B禮讓
A:19
...

5. 線程的優(yōu)先級

優(yōu)先級設(shè)置:

• 1--MIN_PRIORITY

• 5--NORM_PRIORITY(默認)

• 10--MAX_PRIORITY

class RunnableDemo implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new RunnableDemo(), "A");
        Thread t2 = new Thread(new RunnableDemo(), "B");
        Thread t3 = new Thread(new RunnableDemo(), "C");
        t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        t2.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
        t3.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

// 執(zhí)行結(jié)果
B:0
A:0
C:0
B:1
A:1
C:1
B:2
A:2
C:2
B:3
C:3
A:3
C:4
A:4
B:4
// 從第4次往后C才獲得優(yōu)先執(zhí)行, 所以設(shè)置優(yōu)先級并不能保證線程的執(zhí)行順序.

6. 同步

資源共享的時候需要使用同步.

1. 同步代碼塊

synchronized(同步對象){
    需要同步的代碼塊;
}

2. 同步方法

synchronized void fun(){
    
}

3. 示例:

class RunnableDemo implements Runnable {

    private int ticket = 5;

    @Override
    public void run() {

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            synchronized (this) {
                if (ticket > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("stcket: " + ticket--);
                }
            }
        }
    }
}

public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        RunnableDemo r = new RunnableDemo();
        Thread t1 = new Thread(r);
        Thread t2 = new Thread(r);
        Thread t3 = new Thread(r);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

// 執(zhí)行結(jié)果
// 若不加synchronized
stcket: 4
stcket: 5
stcket: 3
stcket: 2
stcket: 1
stcket: 0
stcket: -1
// 加上synchronized
stcket: 5
stcket: 4
stcket: 3
stcket: 2
stcket: 1

// 采用同步方法,結(jié)果一樣
class RunnableDemo implements Runnable {

    private int ticket = 5;

    @Override
    public void run() {

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            fun();
        }
    }

    public synchronized void fun() {
        if (ticket > 0) {
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("stcket: " + ticket--);
        }
    }
}

7. 線程的生命周期

cycle.png

注:sleep和wait的區(qū)別:

• sleep是Thread類的方法,wait是Object類中定義的方法.
• Thread.sleep不會導(dǎo)致鎖行為的改變, 如果當(dāng)前線程是擁有鎖的, 那么Thread.sleep不會讓線程釋放鎖.
• Thread.sleep和Object.wait都會暫停當(dāng)前的線程. OS會將執(zhí)行時間分配給其它線程. 區(qū)別是, 調(diào)用wait后, 需要別的線程執(zhí)行notify/notifyAll才能夠重新獲得CPU執(zhí)行時間.

8. Thread類重要方法總結(jié)