Java线程

简介: 一、创建线程的两种方式1. 继承Thread类 类1) 定义子类继承Thread类。 2) 子类中重写Thread类中的run方法。 3) 创建Thread子类对象,即创建了线程对象。

一、创建线程的两种方式

1. 继承Thread类 类

1) 定义子类继承Thread类。
2) 子类中重写Thread类中的run方法。
3) 创建Thread子类对象,即创建了线程对象。
4) 调用线程对象start方法:启动线程,调用run方法。

2. 实现Runnable 接口

1)定义子类,实现Runnable接口。
2)子类中重写Runnable接口中的run方法。
3)通过Thread类含参构造器创建线程对象。
4)将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造方法中。
5)调用Thread类的start方法:开启线程,调用Runnable子类接口的run方法。

二、Thread 类的有关方法

1)void start(): 启动线程,并执行对象的run()方法。
2)run(): 线程在被调度时执行的操作。
3)String getName(): 返回线程的名称。
4)void setName(String name):设置该线程名称。
5)static currentThread(): 返回当前线程。
6)static void yield(): : 线程让步

  • 暂停当前正在执行的线程,把执行机会让给优先级相同或更高的线程。
  • 若队列中没有同优先级的线程,忽略此方法。

7)join() : : 当某个程序执行流中调用其他线程的 join() 方法时,调用
线程将被阻塞,直到 join() 方法加入的 join 线程执行完为止。

  • 低优先级的线程也可以获得执行。

8)static void sleep(long millis) :(指定时间:毫秒)

  • 令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU控制,使其他线程有机会被执行,时间到后重排队。

  • 抛出InterruptedException异常。

9)stop(): 强制线程生命期结束。
10)boolean isAlive(): : 返回boolean,判断线程是否还活着。

三、线程的分类

Java中的线程分为两类:一种是 守护线程,一种是 用户线程。

  • 它们在几乎每个方面都是相同的,唯一的区别是判断JVM何时离开。
  • 守护线程是用来服务用户线程的,通过在start()方法前调用thread.setDaemon(true)可以把一个用户线程变成一个守护线程。
  • Java垃圾回收就是一个典型的守护线程。
  • 若JVM中都是守护线程,当前JVM将退出。

四、线程的生命周期

要想实现多线程,必须在主线程中创建新的线程对象。Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程,在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的 五种状态:

1、新建: 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时,新生的线程对象
处于新建状态。
2、就绪:处于新建状态的线程被start()后,将进入线程队列等待CPU时间片,
此时它已具备了运行的条件。
3、运行:当就绪的线程被调度并获得处理器资源时,便进入运行状态, run()
方法定义了线程的操作和功能。
4、阻塞:在某种特殊情况下,被人为挂起或执行输入输出操作时,让出 CPU
并临时中止自己的执行,进入阻塞状态。
5、死亡:线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止。

五、多线程的安全问题

  1. 多线程出现了安全问题
  2. 问题的原因: 问题的原因:
    当多条语句在操作同一个线程共享数据时,一个线程对多条语句只执行了一部分,还没有执行完,另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。
  3. 解决办法:
    对多条操作共享数据的语句,只能让一个线程都执行完,在执行过程中,其他线程不可以参与执行。

六、锁

1、Synchronized 的使用方法

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式: 对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式:

同步代码块

  • synchronized ( 对象){
    // 需要被同步的代码;
    }
    synchronized 锁的对象可以是this线程本身,也可以是其他对象。

  • synchronized 还可以放在方法声明中,表示整个方法为同步方法。例如:

public synchronized void show (String name){
    …//方法体
}

2、互斥锁

在Java语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保证共享数据操作的完整性。

  • 每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记,这个标记用来保证在任一时刻,只能有一个线程访问该对象。
  • 关键字synchronized 来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时,表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问。
  • 同步的局限性:导致程序的执行效率要降低。
  • 同步方法(非静态的)的锁为this。
  • 同步方法(静态的)的锁为当前类本身。
    单例模式就是很好的例子:
class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance == null){
                    instance=new Singleton();
                } 
            } 
        }
        return instance;
    }  
}
class TestSingleton{
    public static void main(String[] args){
        Singleton s1=Singleton.getInstance();
        Singleton s2=Singleton.getInstance();
        System.out.println(s1==s2);
    } 
}

3、释放锁的操作

  • 当前线程的同步方法、同步代码块执行结束。
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return终止了该代码块、该方法的继续执行。
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception,导致异常结束。
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法,当前线程暂停,并释放锁。

4、不会释放锁的操作

  • 线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用Thread.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行。
  • 线程执行同步代码块时,其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起,该线程不会释放锁(同步监视器)。
    注意:应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程。

5、线程的死锁问题

1、 死锁

  • 不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁。

2、 解决方法

  • 专门的算法、原则
  • 尽量减少同步资源的定义

七、线程通信

wait() 与 notify() 和 notifyAll()

  • wait():令当前线程挂起并放弃CPU、同步资源,使别的线程可访问并修改共享资源,而当前线程排队等候再次对资源的访问。
  • notify():唤醒正在排队等待同步资源的线程中优先级最高者结束等待。
  • notifyAll ():唤醒正在排队等待资源的所有线程结束等待。
  • 注意:Java.lang.Object提供的这三个方法只有在synchronized方法或synchronized代码块中才能使用,否则会报java.lang.IllegalMonitorStateException异常。并且当前线程必须具有对该对象的监控权(加锁)。

1、wait()方法

  • 在当前线程中调用方法: 对象名.wait()。
  • 使当前线程进入等待(某对象)状态 ,直到另一线程对该对象发出 notify (或notifyAll) 为止。
  • 调用方法的必要条件:当前线程必须具有对该对象的监控权(加锁)。
  • 调用此方法后,当前线程将释放对象监控权 ,然后进入等待
  • 在当前线程被notify后,要重新获得监控权,然后从断点处继续代码的执行。

2、notify()/notifyAll()

  • 在当前线程中调用方法: 对象名.notify()。
  • 功能:唤醒等待该对象监控权的一个线程。
  • 调用方法的必要条件:当前线程必须具有对该对象的监控权(加锁)。
目录
相关文章
|
7天前
|
Java 程序员 开发者
深入理解Java并发编程:线程同步与锁机制
【4月更文挑战第30天】 在多线程的世界中,确保数据的一致性和线程间的有效通信是至关重要的。本文将深入探讨Java并发编程中的核心概念——线程同步与锁机制。我们将从基本的synchronized关键字开始,逐步过渡到更复杂的ReentrantLock类,并探讨它们如何帮助我们在多线程环境中保持数据完整性和避免常见的并发问题。文章还将通过示例代码,展示这些同步工具在实际开发中的应用,帮助读者构建对Java并发编程深层次的理解。
|
7天前
|
Java
Java并发编程:深入理解线程池
【4月更文挑战第30天】本文将深入探讨Java并发编程中的一个重要主题——线程池。我们将从线程池的基本概念入手,了解其工作原理和优势,然后详细介绍如何使用Java的Executor框架创建和管理线程池。最后,我们将讨论一些高级主题,如自定义线程工厂和拒绝策略。通过本文的学习,你将能够更好地理解和使用Java的线程池,提高你的并发编程能力。
|
7天前
|
安全 Java 调度
深入理解Java并发编程:线程安全与性能优化
【4月更文挑战第30天】本文将深入探讨Java并发编程的核心概念,包括线程安全、同步机制、锁优化以及性能调优。我们将通过实例分析如何确保多线程环境下的数据一致性,同时介绍一些常见的并发模式和最佳实践,旨在帮助开发者在保证线程安全的同时,提升系统的性能和响应能力。
|
2天前
|
Java
Java中的多线程编程:基础知识与实践
【5月更文挑战第5天】在现代软件开发中,多线程编程是一个重要的概念,尤其是在Java这样的多平台、高性能的编程语言中。通过多线程,我们可以实现并行处理,提高程序的运行效率。本文将介绍Java中多线程编程的基础知识,包括线程的概念、创建和控制方法,以及一些常见的多线程问题和解决方案。
|
5天前
|
存储 缓存 前端开发
Java串口通信技术探究3:RXTX库线程 优化系统性能的SerialPortEventListener类
Java串口通信技术探究3:RXTX库线程 优化系统性能的SerialPortEventListener类
20 3
|
5天前
|
Java
JAVA难点包括异常处理、多线程、泛型和反射,以及复杂的分布式系统知识
JAVA难点包括异常处理、多线程、泛型和反射,以及复杂的分布式系统知识。入坑JAVA因它的面向对象特性、平台无关性、强大的标准库和活跃的社区支持。
20 2
|
5天前
|
Java 调度 开发者
Java中的多线程编程:基础与实践
【5月更文挑战第2天】本文将深入探讨Java中的多线程编程,从基础概念到实际应用,为读者提供全面的理解和实践指导。我们将首先介绍线程的基本概念和重要性,然后详细解析Java中实现多线程的两种主要方式:继承Thread类和实现Runnable接口。接着,我们将探讨线程同步的问题,包括synchronized关键字和Lock接口的使用。最后,我们将通过一个实际的生产者-消费者模型来演示多线程编程的实践应用。
|
5天前
|
安全 Java 程序员
Java中的多线程编程:从理论到实践
【5月更文挑战第2天】 在计算机科学中,多线程编程是一项重要的技术,它允许多个任务在同一时间段内并发执行。在Java中,多线程编程是通过创建并管理线程来实现的。本文将深入探讨Java中的多线程编程,包括线程的概念、如何创建和管理线程、以及多线程编程的一些常见问题和解决方案。
17 1
|
6天前
|
存储 安全 Java
深入理解Java并发编程:线程安全与性能优化
【5月更文挑战第1天】本文将深入探讨Java并发编程的核心概念,包括线程安全和性能优化。我们将详细分析线程安全问题的根源,以及如何通过合理的设计和编码实践来避免常见的并发问题。同时,我们还将探讨如何在保证线程安全的前提下,提高程序的并发性能,包括使用高效的同步机制、减少锁的竞争以及利用现代硬件的并行能力等技术手段。
|
6天前
|
并行计算 Java 数据处理
Java中的多线程编程:基础知识与实践
【5月更文挑战第1天】本文将深入探讨Java中的多线程编程,包括其基本概念、实现方式以及实际应用。我们将从理论和实践两个角度出发,详细解析线程的创建、启动、控制以及同步等关键问题,并通过实例代码演示如何在Java中有效地使用多线程。