线程
概念
1.程序:未解决某种问题,使用计算机语言编写的一些列指令(代码)的集合
2.进程:正在运行的程序(被加载到内存中),是操作系统进行资源分配的最小单位
3.线程:进程可以进一步细化为线程(比进程更小)且线程是隶属于进程的,是操作系统执行的最小的执行单元 也是cpu进行任务调度的最小单位
- 如 :运行的
QQ也是一个进程,操作系统就会为这个进程分配资源 一个聊天窗口就是一个线程,线程隶属于进程
tips:早期是没有线程的,是以进程为单位执行的,进程的单位比较大,当一个进程运行时,其他进程就不能执行了,所以后来,将进程中的多个任务细化为线程,cpu的执行单位,也是从进程进化为更小的线程
总结
- 一个进程可以包含多个线程
- 一个线程只能隶属于一个进程,线程不能脱离进程单独独立运行
- 一个进程中至少有一个线程,即主线程,
java中mian方法就是用来启动主线程 - 在主线程中可以创建并启动其他线程,所有线程都共享进程的内存资源
- 所有线程都共享进程资源
Thread类
在Java中Thread表示线程,提供了许多的方法,来对线程的控制,可以通过继承Thread 类来实现线程
Thread常用方法
Thread.currentThread();- 获取当前运行的线程
run();- 线程要执行的任务
start();- 启动
Java线程
- 启动
setName(String name);- 设置线程名字
(String)getName();- 获取线程名字
getPriority();- 获取线程优先级
setPriority();- 设置线程优先级 1~10一般线程默认优先 5
sleep(long ms);- 设置线程休眠
join();- 让其他线程等待这个线程结束后,其他线程再执行
Thread构造方法
new Thread(Runnable runnable);- 接受一个任务对象
new Thread(Runnable runnable,String name);- 接受一个对象 并为对象设置名字
使用上面方法进行实例
线程1
public class MyThread extends Thread{
//重写run方法,在run中执行我们要执行的方法
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<10000;i++){
System.out.println("循环main"+i);
}
}
}
线程2
public class MyThread2 extends Thread {
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<10000;i++){
System.out.println("循环main2"+i);
}
}
}
public class 线程 {
public static void main(String[] args) {
for(int i=0;i<10000;i++){
System.out.println("循环1 "+i);
}
for(int i=0;i<10000;i++){
System.out.println("循环2 "+i);
}
for(int i=0;i<10000;i++){
System.out.println("循环3 "+i);
}
for(int i=0;i<10000;i++){
System.out.println("循环4 "+i);
}
/*
这样不管怎么执行都是单线程,从上到下依次执行,
所以如果想在java程序中有几件不想管的事件同时执行
可以在java中创建线程,把一些需要执行的任务放在线程中执行,
这样就拥有让cup执行的权利
*/
MyThread myThread = new MyThread();
//调用start方法让程序多线程进行,重写run方法但不能调用run,不然只是普通方法的调用,依然是单线程
myThread.start();
MyThread2 myThread2 = new MyThread2();
myThread2.start();
}
}
观察结果 可知 MyThread与MyThread2是同时进行的
Runnable接口
Java中我们也可以实现Runnable接口来进行对线程的实现
思路.
-
创建一个类 实现
Runnable接口重写run方法 -
在main函数使用
Thread构造方法传入Runnable对象 -
public class MyTask implements Runnable{ @Override public void run() { for(int i=0;i<10;i++){ System.out.println("啊"); } } } -
MyTask myTask = new MyTask(); //创建一个线程 Thread thread = new Thread(myTask);
Callable接口
Java中也可以实现Callable接口 重写 call()方法 来对线程的实现
思路.
- 重写
call()方法call()方法有返回值 可以抛出异常,还可以处理不同类型 - 依然使用
Thread构造方法来创建一个线程
关于线程的其他概念
线程生命周期
从线程到销毁期间经历五个状态
守护线程(也是线程的一种)
setDaemon();如果一个**线程是守护线程**,那么它会等待java中其他线程任务结束后,自动终止- 守护线程是为其他线程提供服务的,eg:
jvm中的垃圾回收机制,就是一个守护线程
多线程
在一个应用程序中,存在多个线程,不同线程可以并行的执行任务
*操作系统线程任务调度算法
- 先来先服务调度算法
- 短作业优先调度算法
- 优先级调度算法
- 高响应比优先调度算法
- 时间片轮转调度算法
- 多级反馈队列调度算法(集合前几种算法的优点)
对线程进行加锁
分析
- 多线程的优点
- 提高程序的处理能力
- 提高CPU的 利用率
- 缺点
- 线程也是需要占用内存资源和CPU资源
- 多个线程对同一个共享资源进行访问,会出现线程安全问题
对于内存资源与CPU资源我们可以通过不断增加内存来解决
对于线程安全问题 我们则需要对 线程进行加锁
synchronized
synchronized 修饰代码块需要加一个同步对象 synchronized(同步对象)
同步对象要求
- 多线程用到的对象必须是同一个对象
- 可以是
java类中任何类对象. - 作用:用来记录有没有线程进入到同步代码块中
修饰方法
- 锁不需要我们提供,会默认提供锁对象
- synchronized如果修饰的是非静态方法,锁的对象是this
- 如果是静态方法,锁的对象是Class的对象 (一个类只能有一个对象)
修饰代码块例子
package day17;
public class PrintNums implements Runnable{
//实现线程的交替打印
int num=100;
Object object = new Object();
@Override
public void run() {
while(true){
synchronized (object){
object.notify();//唤醒线程
if(num==0){
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"."+num+".");
num--;
try {
object.wait();//线程等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
package day17;
public class TestPrintNums {
public static void main(String[] args) {
PrintNums printNums = new PrintNums();
Thread t1 = new Thread(printNums,"1");
Thread t2 = new Thread(printNums,"2");
Thread t3 = new Thread(printNums,"3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
于是我们实现了交替打印 每次只能进入一个线程
修饰方法(同步对象会有默认的)
- 锁不需要我们提供,会默认提供对象锁
synchronized如果修饰的是非静态方法,锁的对象是this
synchronized如果修饰的是静态方法,锁的对象是类的Class对象,一个类只有 一个对象
-
如果是非静态方法,那么同步对象是this(如果是非静态对象,我们可以使用Runnable创建线程方法)
-
如果是静态方法,所得对象是当前类的Class对象
-
当前类的Class对象:一个类加载到内存后会为这个类创建唯一的Class类的对象 -
Class类实例表示正在运行的Java应用程序中的类和接口
-
修饰静态方法 public class SellTicket extends Thread { static int counts = 10;//10张票 static Object object = new Object(); @Override public void run() { while (counts > 0) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } sellTicket(); } } public static synchronized void sellTicket() { if(counts>0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买了"+counts+"张票"); --counts; } } } public class Test { public static void main(String[] args) { SellTicket t1 = new SellTicket(); t1.setName("窗口1"); SellTicket t2 = new SellTicket(); t2.setName("窗口2"); t1.start(); t2.start(); } }
-
修饰非静态方法 public class SellTickets2 implements Runnable{ int t=20;//票数 @Override public void run() { while(t>0){ try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } sell2(); } } public synchronized void sell2(){ if(t>0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买了"+t+"张票"); --t; } } } public class Test2 { public static void main(String[] args) { SellTickets2 sellTickets2 = new SellTickets2(); Thread t1 = new Thread(sellTickets2,"窗口1"); Thread t2 = new Thread(sellTickets2,"窗口2"); t1.start(); t2.start(); } }
ReentrantLock类加锁
- 只能对某一代码块进行加锁,不能对整个方法加锁
- 加锁方法如下
ReentrantLock r = new ReentrantLock();//创建 ReentrantLock对象
r.lock();<---------|//加锁
|
............. |------被锁部分(一次只进去一个线程)
|
r.unlock();<-------|//解锁
tips:r.unlock();最好写在finally{};代码块中,保证发生异常时,也能够解锁;
synchronized与ReentrantLock的区别
-
synchronized是一个关键字,ReentrantLock是一个类 -
synchronized修饰代码块和方法,ReentrantLock只能修饰代码块 -
synchronized可以隐式的加锁和释放锁,运行出现异常可以自动释放锁ReentrantLock需要手动加锁和释放锁,建议在finally代码中释放锁
常用的三个方法 wait ``notify notifyAll
-
wait();方法使当前线程进入等待状态，直到另一个线程调用该对象的notify()或notifyAll()方法来唤醒它 -
notify();方法唤醒在该对象上调用wait()方法进入等待状态的一个线程，如果有多个线程在等待，则只会唤醒其中一个线程。 -
notifyAll();方法唤醒在该对象上调用wait()方法进入等待状态的所有线程。 tips:1.都是Object类中定义的方法
2.三个方法必须在同步代码块中使用
3.这三个方法必须通过为锁的对象调用
