【Java】JavaSE实现多线程

一、多线程概述

1. 进程：正在运行的程序
   1. 系统进行资源分配粒调用的独立单位
   2. 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源
2. 线程：进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
   1. 单线程：一条执行路径
   2. 多线程：多条执行路径

二、多线程的实现

1、继承Thread类

1）使用

重写run()方法，调用start()方法

• run()：封装线程执行的代码
• start()：执行线程，jvm虚拟机调用run()方法

2）设置/获取线程名称

void setName(String name)：改线程名

String getName()：返回线程名

构造方法设置线程名称 --> 子类需写带参构造方法

public 类名(String s){
   
    super(s);
}

public static Thread currentThread()：获取对当前正在执行的线程对象的引用

Tread.currentThread().getName();

2、实现Runnable接口

1）使用

1. 定义类实现Runnable接口，重写run()方法，并创建对象
2. 创建Thread对象，让类的对象传入
   1. Thread(Runnable target)
   2. Thread(Runnable target, String name)
3. 启动线程

2）优点

方便继承别的类

多个线程访问一个资源

三、线程优先级

1、线程调度

分时调度模型：线程轮流使用CPU ，平均分配cpu时间片

抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用CPU，优先级相同则随机分配

Java使抢占式调度模型，线程执行具有随机性

2、查询/设置优先级

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

• 最大10
• 最小1
• 默认5

四、线程控制

1. static void sleep(long millis)：使当前正在执行的线程停留（暂停执行）指定的毫秒数
2. void join()：等待这个线程死亡 --> 使其线程独占
3. void setDaemon(boolean on)：标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机将退出
   1. boolean on：true开启，false关闭
   2. 不会立即退出

五、线程生命周期

1. 创建对象：new()
2. 有资格，没权利：start()
3. 有资格，有权利运行：抢到了cpu资源
   1. 阻塞：sleep()
   2. 结束：stop()

六、线程同步

1、数据安全问题

1）原因

1、多线程环境

2、有共享数据

3、有多条语句操作共享数据

2）解决方法

不允许多线程共同操作共享数据

2、同步代码块

synchronized(任意对象) {
   
    多条语句操作共享数据的代码
}

synchronized(任意对象)：任意对象就可以看成是一把锁/钥匙

3、同步方法

1）同步方法

格式：修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){}

锁/钥匙：this

2）同步静态方法

格式：修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){}

锁/钥匙：类名.class

4、线程安全类

1. StringBuffer：线程安全的StringBuilder
2. Vector：线程安全的ArrayList
3. Hashtable：线程安全的HashMap
4. 返回线程安全的列表

// 定义
static <T> List<T> synchronized (List<T> list)
// 实例
List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

5、Lock锁

1）间接实例化

private Lock lock = new ReentrantLock;

2）获得锁

void lock()

3）关闭锁

void unlock()

七、生产者消费者模型

1、概述

生产者 --> 共享数据区域 <---消费者

2、Object类的等待唤醒方法

1. void wait()：当前线程等待
2. void notify()：唤醒正在等待对象监视器的单个线程
3. void notifyAll()：唤醒所有线程

3、使用注意

1. wait()与notify()/notifyAll()成对出现
2. 加入boolean state变量判断等待与唤醒

4、代码实现

public class Box {
   
    private int milk;
    private boolean state = false;

    public synchronized void put(int milk) {
   
        if(state){
   
            try {
   
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
   
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.milk = milk;
        System.out.println("送第" + this.milk + "瓶奶");
        state = true;
        notifyAll();
    }
    public synchronized void get(){
   
        if(!state) {
   
            try {
   
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
   
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("取第" + milk + "瓶奶");
        state = false;
        notifyAll(); 
    }
}
public class Customer implements Runnable{
   
    private Box b;

    public Customer(Box b) {
   
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
   
        while(true){
   
            b.get();
        }
    }
}
public class Producer implements Runnable {
   
    private Box b;

    public Producer(Box b) {
   
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
   
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
   
            b.put(i);
        }
    }
}
public class BoxDemo {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Box b = new Box();
        Customer c = new Customer(b);
        Producer p = new Producer(b);

        Thread t1 = new Thread(c);
        Thread t2 = new Thread(p);

        t1.start();
        t2.start();
    }
}