查漏补缺之——Java多线程
2024-10-19 20:24:50
复习面试题中遇到锁的内容当时大一学习的时候感觉懵懂，现在重新复习一下。
1.1多线程
1.1.1线程
1.什么是线程
线程是程序执行的一条路径，一个进程中包含多条进程
2.并行与并发
并行是两个任务同时运行，甲任务进行的同时，乙任务也在进行
并发是指两个任务都请求运行，处理器只能处理一个任务，就将两个任务进行轮流进行
3.Java程序运行原理和JVM的启动是否为多线程
A:Java程序运行原理
Java命令会启动Java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程，该进程为主线程，主线程去调用某个main方法
B:JVM的启动是多线程的吗
JVM的启动至少启动了垃圾回收线程和主线程，所以是多线程的
证明JVM运行是多线程
package com.littlepage.test2;
public class Demo {
@Override
protected void finalize(){
System.out.println("rubbish is cleaned");
}
public static void main(String[] args) {
for(int i=;i<;i++){
new Demo();
}
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("main is doing");
}
}
}
1.1.1实现方式
1.继承Thread类
public class TreadDemo01 {
public static void main(String[] args) {
MyThread mt=new MyThread();
mt.start();
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("Main method");
}
}
}
class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("My Thread is running");
}
}
}
2.实现runnable接口
package com.littlepage.test2;
public class ThreadDemo02 {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr=new MyRunnable();
new Thread(mr).start();
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("Main method");
}
}
}
class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("My Runnable is running");
}
}
}
3.何时使用继承何时使用接口
一般情况下使用继承的多线程，因为代码简单，接口线程在一个类有了父类的时候，使用接口
4.匿名内部类进行多线程
package com.littlepage.test2;
public class ThreadDemo03 {
public static void main(String[] args) {
new Thread(){
@Override
public void run() {
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("My Thread is running");
}
}
}.start();
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("Main method");
}
}
}
package com.littlepage.test2;
public class ThreadDemo03 {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("My Runnable is running");
}
}
}).start();
for(int i=;i<;i++){
System.out.println("Main method");
}
}
}
1.2获取线程名和设置线程名
1.1获取线程名字（线程的默认名字为Thread-0 Thread-1....）
package com.littlepage.test2;
public class Demo04GetName {
public static void main(String[] args) {
new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println(getName());
}
}.start();
new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println(getName());
}
}.start();
}
}
package com.littlepage.test2;
public class Demo04GetName {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}).start();;
}
}
1.2设置线程名
package com.littlepage.test2;
public class Demo04GetName {
public static void main(String[] args) {
Thread t1=new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println(getName());
}
};
t1.setName("线程0");
Thread t2=new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println(getName());
}
};
t2.setName("线程1");
t1.start();t2.start();
}
}
1.3休眠线程
1.1简介休眠方法
Thread.sleep(long millis) 休眠millis毫秒
Thread.sleep(long millis,int nanosecond) 休眠millis毫秒和nanosecond纳秒
举例：省略
1.4守护线程（Daemon）
守护线程就是我们所说的后台程序，非守护线程结束，守护线程将会立即结束
举例：
package com.littlepage.test2;
public class DemoDaemon {
public static void main(String[] args) {
Thread a=new Thread(){
@Override
public void run() {
for(int i=;i<;i++){
System.out.println(getName()+"\t"+i);
}
}
};
Thread b=new Thread(){
@Override
public void run() {
for(int i=;i<;i++){
System.out.println(getName()+"\t"+i);
}
}
};
a.setDaemon(true);
a.start();
b.start();
}
}
线程2结束，守护线程1也立即结束
1.5加入线程
加入线程join() 当前线程暂停，等待指定的线程执行结束后，再进行执行
举例：
package com.littlepage.test2;
public class DemoDaemon {
public static void main(String[] args) {
final Thread a=new Thread(){
@Override
public void run() {
for(int i=;i<;i++){
System.out.println(getName()+"\t"+i);
}
}
};
Thread b=new Thread(){
@Override
public void run() {
for(int i=;i<;i++){
if(i==)
try {
a.join();//等a线程执行完再执行完，再执行b
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(getName()+"\t"+i);
}
}
};
a.setDaemon(true);
a.start();
b.start();
}
}
1.4同步代码块
1.4.1什么情况下需要同步
多线程并发，多段代码同时执行，我们希望某一段代码执行过程中CPU不要切换到其他线程来工作，这时候我们需要同步
代码示例:
package com.littlepage.test2;
public class DemoSynchronized {
public static void main(String[] args) {
final Printer p=new Printer();
new Thread(){
public void run(){
while(true) p.print1();
}
}.start();
new Thread(){
public void run(){
while(true) p.print2();
}
}.start();
}
}
class Printer{
public void print1(){
System.out.print("A");
System.out.print("P");
System.out.print("P");
System.out.print("l");
System.out.println("e");
}
public void print2(){
System.out.print("B");
System.out.print("a");
System.out.print("n");
System.out.print("a");
System.out.print("n");
System.out.println("a");
}
}
这段代码在运行过程中出现了以下情况
原因是，打印过程中进行了切换导致，所以我们需要一个同步锁
package com.littlepage.test2;
public class DemoSynchronized {
public static void main(String[] args) {
final Printer p=new Printer();
new Thread(){
public void run(){
while(true) p.print1();
}
}.start();
new Thread(){
public void run(){
while(true) p.print2();
}
}.start();
}
}
class Printer{
Object lock=new Object();
public void print1(){
synchronized (lock) {
System.out.print("A");
System.out.print("P");
System.out.print("P");
System.out.print("l");
System.out.println("e");
}
}
public void print2(){
synchronized (lock) {
System.out.print("B");
System.out.print("a");
System.out.print("n");
System.out.print("a");
System.out.print("n");
System.out.println("a");
}
}
}
锁可以是任何一个对象，这边直接new一个Object，但是在两个方法内部，必须用一个lock
1.5同步方法
package com.littlepage.test2;
public class DemoSynchronized {
public static void main(String[] args) {
final Printer p=new Printer();
new Thread(){
public void run(){
while(true) p.print1();
}
}.start();
new Thread(){
public void run(){
while(true) p.print2();
}
}.start();
}
}
class Printer{
public synchronized void print1(){
System.out.print("A");
System.out.print("P");
System.out.print("P");
System.out.print("l");
System.out.println("e");
}
public synchronized void print2(){
System.out.print("B");
System.out.print("a");
System.out.print("n");
System.out.print("a");
System.out.print("n");
System.out.println("a");
}
}
同步方法的锁是this, 所以我们有个想法, 包括同步代码块和同步代码，我们所有的锁都可以用this关键字, 不用Object造成冗余
静态方法的锁是字节码对象
1.6线程的安全问题
1.6.1书本的售票例子
package com.littlepage.test2;
public class DemoTicket {
public static void main(String[] args) {
new TicketSeller("窗口1").start();
new TicketSeller("窗口2").start();
new TicketSeller("窗口3").start();
new TicketSeller("窗口4").start();
}
}
class TicketSeller extends Thread{
private static int tickets=;
public TicketSeller(String windowName) {
super(windowName);
}
public void run(){
while(true){
if(tickets<=){
break;
}
try {
Thread.sleep();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(getName()+"......"+tickets--);
}
}
}
结果出现了重复票和负票
解决方式，加上同步代码块
package com.littlepage.test2;
public class DemoTicket {
public static void main(String[] args) {
new TicketSeller("窗口1").start();
new TicketSeller("窗口2").start();
new TicketSeller("窗口3").start();
new TicketSeller("窗口4").start();
}
}
class TicketSeller extends Thread{
private static int tickets=;
public TicketSeller(String windowName) {
super(windowName);
}
public void run(){
synchronized (TicketSeller.class) {
while(true){
if(tickets<=){
break;
}
try {
Thread.sleep();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(getName()+"......"+tickets--);
}
}
}
}
使用Runnable实现
1.7死锁
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