Thread-编程知识

Thread

线程
- 启动线程
- 第一种创建线程
- 线程的第二种创建方式
- 使用匿名内部类完成线程的两种创建
Thread API
- 线程的优先级
- 线程提供的静态方法
- 守护线程
- - 用户线程和守护线程的区别体现在进程结束时
多线并发安全问题
- 同步块

线程

启动线程

启动线程:调用线程的start方法,而不是直接调用run方法
当线程调用start方法后就会纳入到线程调度器中统一调度.第一次获取时间片后会开始自动执行它的run方法

第一种创建线程

class MyThread1 extends Thread{public void run(){for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("你是谁啊?");}}
}
class MyThread2 extends Thread{public void run(){for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("开门,查水表的!");}}
}

优点:

结构简单,便于使用匿名内部类形式创建

缺点:

存在继承冲突问题
当我们定义的类需要是一个线程时,我们要继承Thread,但是同时我们还需要继承另一个类来复用方法,
由于java是单继承的,这会导致出现了继承冲突问题
线程与线程要执行的任务存在了必然的耦合关系
定义一个线程的同时重写了run方法来定义线程的任务,这会导致线程和任务绑定在一起,没有办法最大程度的重用线程

线程的第二种创建方式

class MyRunnable1 implements Runnable{public void run(){for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("你是谁啊?");}}
}
class MyRunnable2 implements Runnable{public void run(){for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("开门,查水表的!");}}
}

使用匿名内部类完成线程的两种创建

Runnable r2 = () -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("开门!查水表!");}
};
Thread t2 = new Thread(r2);

Thread t1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("你是谁啊?");}
});

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Thread API

线程的优先级

线程有10个优先级,分别用整数1-10表示
1为最低优先级,10为最高优先级,5为默认值
Thread定义了上下限的常量

Thread.MAX_PRIORITY为最高优先级,对应整数10
Thread.MIN_PRIORITY为最低优先级,对应整数1
Thread.NORM_PRIORITY为默认优先级,对应整数5

优先级越高的线程获取时间片的次数越多,线程调用start方法后就纳入到线程调度器中被统一管理,线程没有主动索取时间片的能力,只能被动被分配

 public static void main(String[] args) {Thread min = new Thread(){public void run(){for (int i = 0; i < 10000; i++) {System.out.println("min");}}};Thread max = new Thread(){public void run(){for (int i = 0; i < 10000; i++) {System.out.println("max");}}};Thread norm = new Thread(){public void run(){for (int i = 0; i < 10000; i++) {System.out.println("nor");}}};min.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);max.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);min.start();norm.start();max.start();}

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线程提供的静态方法

static void sleep(long millis)
该方法可以让执行该方法的线程主动进入阻塞状态指定毫秒,超时后线程会主动回到RUNNABLE状态再次开始并发

public static void main(String[] args) {System.out.println("程序开始了");try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("程序结束了");}

sleep方法要求必须处理中断异常InterruptedException
当一个线程调用sleep方法处于睡眠阻塞的过程中,此时该线程的interrupt方法被调用,那么就会立即中断其睡眠阻塞,此时sleep方法会立即抛出中断异常

public static void main(String[] args) {Thread lin = new Thread("林永健"){public void run(){System.out.println(getName()+":刚美完容,睡一会吧...");try {Thread.sleep(300000000);} catch (InterruptedException e) {System.out.println(getName()+":干嘛呢!干嘛呢!干嘛呢!都破了相了!");}System.out.println(getName()+":醒了");}};Thread huang = new Thread("黄宏"){public void run(){System.out.println(getName()+":大锤80!小锤40!开始砸墙!");for(int i=0;i<5;i++){System.out.println(getName()+":80!");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("咣当!!");System.out.println(getName()+":大哥!搞定!");lin.interrupt();//中断lin线程的睡眠阻塞}};lin.start();huang.start();}

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守护线程

我们正常创建出来的线程称为"用户线程"或"前台线程"。守护线程是通过用户线程调用setDaemon(true)在启动前设置转变而来的.守护线程一般也可以称为后台线程

用户线程和守护线程的区别体现在进程结束时

当进程中所有用户线程都结束时,进程就会结束,结束前会无差别杀死所有还在运行的守护线程
GC就是运行在守护线程上的

public static void main(String[] args) {Thread rose = new Thread(){public void run(){for(int i=0;i<5;i++){System.out.println("rose:let me go!");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("rose:啊啊啊啊啊AAAAAAaaaaaaa....");System.out.println("pia!");}};Thread jack = new Thread(){public void run(){while(true){System.out.println("jack:you jump!i jump!");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};rose.start();jack.setDaemon(true);//设置为守护线程,必须在线程启动前进行设置否则会抛出异常jack.start();//while (true);//如果main方法不结束,jack是不会结束的}//main方法执行完毕,主线程就结束了

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多线并发安全问题

当多个线程并发操作同一临界资源,由于线程切换时机不确定,导致执行顺序出现混乱从而引起不良后果

临界资源:
操作该资源的完整过程同一时刻只能被单个线程进行

/*** 使用当前类理解并发安全问题的产生* 以银行取钱业务为例,如果多个人从同一个账号上取钱所出现的并发全问题.*/
public class Bank {private int account = 20000;public boolean getMoney(int money) {int account = getAccount();if (account >= money) {//余额>=取款金额account = account - money;Thread.yield(); //主动放弃时间片目的模拟执行到这里时CPU时间片用完了saveAccount(account); //重新记账return true; //取款成功}return false; //取款失败}public void saveAccount(int account) {this.account = account;}public int getAccount() {return account;}}

public static boolean success1 = false;//表示t1线程是否取款成功
public static boolean success2 = false;//表示t2线程是否取款成功
public static int sum = 0;//记录一共测试了几轮public static void main(String[] args) {//实例化一个BankBank bank = new Bank();while(true) {sum++;Thread t1 = new Thread() {public void run() {success1 = bank.getMoney(20000);}};Thread t2 = new Thread() {public void run() {success2 = bank.getMoney(20000);}};t1.start();t2.start();try {/*当主线程执行完上述启动t1和t2的代码后,让主线程阻塞5毫秒(目的是等待t1和t2执行完毕)*/Thread.sleep(5);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}if(success1&&success2){//都为true则说明同时取款成功System.out.println("漏洞产生,两个线程同时取款成功!总共尝试了"+sum+"次");break;}else{bank.saveAccount(20000);//将银行账号重新存入20000}}}

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同步块

Java同步块是一种同步机制，它可以确保在同一时刻只有一个线程可以执行特定的代码块或方法。这种机制可以防止多个线程同时修改同一数据，从而防止出现竞态条件。

同步块可以更准确的控制需要多个线程同步执行的代码片段

同步块要求指定同步监视器对象,该对象选取有两个必要的要求:

必须是一个引用类型对象
多个需要同步执行该代码片段的线程看到的必须是"同一个"同步监视器对象

合适的锁对象选取:
在具有并发安全问题时,多个线程看到的是同一个对象,不存在并发安全问题时看到的则不是同一个对象.
选取原则:
通常选取临界资源作为同步监视器对象,即:抢谁就锁谁
语法:

synchronized(同步监视器对象){
需要多个线程同步执行的代码片段
}

有效的缩小同步范围可以在保证并发安全的前提下提高并发效率

public static void main(String[] args) {Shop shopA = new Shop();Shop shopB = new Shop();Thread t1 = new Thread("Tom"){public void run(){shopA.buy();}};Thread t2 = new Thread("Jerry"){public void run(){shopB.buy();}};t1.start();t2.start();}
}
class Shop{/*在方法上直接使用synchronized,那么同步监视器对象不可选,只能是this*/
//    public synchronized void buy(){public void buy(){try {Thread t = Thread.currentThread();//获取运行buy方法的线程System.out.println(t.getName()+":正在挑衣服...");Thread.sleep(5000);synchronized (this) {System.out.println(t.getName() + ":正在试衣服...");Thread.sleep(5000);}System.out.println(t.getName()+":结账离开");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}