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多线程

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 Karl0
发布于 2016/11/17 19:45
字数 1329
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         我们常用的main()方法其实就是一个线程,可以将一个栈看作作一个线程。若果是单线程,那么这些方法都在一个栈执行;如过是多线程,那么些方法在多个栈中执行。

         一个正在运行的程序叫做进程。由于处理器有限,处理多个进程时按顺序执行速度太慢,所以引进了多线程。多线程是将一个进程划分为多个小的子进程,利用CPU的快速切换,看起来像同时执行多个程序。Java中CUP分配资源是抢占式。

1.创建线程的两种方式:

         (1)创建一个进程继承Thread类,代码如下:

         public class MyThread extends Thread{

                  

                   @Override

                   public void run(){

                            System.out.println("Hello World!");

                   }

                  

         }

        

         在测试程序中,创建MyThread对象,并直接调用start()方法看是一个线程:

         public class ThreadTest{

        

                   @Test

                   public void test1(){

                            Thread t = new MyThread();

                            t.start();

                   }

        

         }

        

         (2)创建一个类继承Runnable接口,代码如下:

         public class MyRunner implements Runnable{

        

                   @Override

                   public void run(){

                            System.out.println("Hello World!");

                   }

        

         }

 

         在测试程序中创建一个MyRunner实例作为Thread构造器的参数,然后创建Thread实例,调用start()方法开始这个线程:

         public class ThreadTest{

        

                   @Test

                   public void test2(){

                            Runnable r = new MyRunner();

                            Thread t = new Thread(r);

                            t.start();

                   }

        

         }

 

         (3)注意:

         ①两种方式都必须重写run()方法,并且调用start()方法开始线程。

         ②start()方法只是将线程加入到CPU资源的抢占队列,并不是立即执行。至于此线程何时执行,还需要看它何时抢占到CPU资源。

         ③第一种方式在执行run()方法时是直接调用MyThread实例中重写的run()方法。而第二种方式实际上是通过Thread实例中的run()方法调用MyRunner实例中重写的run()方法。

        

2.线程同步

         多个线程共用同一个资源时会产生线程安全问题。举个经典的例子,多个火车站买票相当于多个线程,它们共享同一份资源。票是不可重复的,卖出去了就不能再卖。但是,如果两个车站同时有人买票的时候就会出现问题,结果两个人买了同一张座位。这是典型的线程安全问题。

         那么如何来解决这个问题呢?我们可以将资源上锁。当资源被一个线程抢到后此时被锁定,不允许其它的线程来抢这个资源,直到当前线程处理完毕再释放锁,允许别的线程抢资源。

         同步的局限性:导致程序的执行效率要降低。

         Java中用syschronized关键字表示同步。同步方法(非静态的)的锁为this或其它对象。 同步方法(静态的)的锁为当前类本身。

代码如下:

         private int account;

         public void run(){

                   while(){

                            syschronized(Runtime. getRuntime()){

                                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + account++);

                            }

                   }

         }

         其中Runtime.getRuntime()是同步锁。Java中每一个对象都有一把锁标记,当一个线程拿到锁时其它的线程是无法执行同步代码块中的代码的,这样就解决的共用资源的线程安全问题。

         需要注意的是:

         ①syschronized中的同步锁可以使任意对象。

         ②syschronized可以直接修饰方法,表示整个方法为同步方法。

         public syschronized void r(){

                  

         }

         ③syschronized同步代码块通常放在循环里。因为如果放在外面会将循环全部执行完才释放锁,这样就和单线程没什么区别了。

3.线程通信

         要实现线程之间的交互,代码如下:

         private int i = 1;

        

         @Override

         public void run() {

                   while (true) {

                            synchronized ("") {

                                     "".notify();

                                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i++);

                                     if (i >= 100) {

                                               break;

                                     }

                                     try {

                                               "".wait();

                                     } catch (InterruptedException e) {

                                               e.printStackTrace();

                                     }

                            }

                   }

         }

         其中notify()是唤醒,wait()是等待,它们都用同步锁对象来调用。通常我们将notify()写在同步代码块中一开始的位置,表示一开始就唤醒其它线程;将wait()写在代码块中的最后位置,表示当前线程等待。调用wait()方法可以使当前线程放弃CPU资源的抢占,直到其它线程调用notify()方法将此线程唤醒。notifyAll()方法表示唤醒所有正在wait()的线程。

 

4.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。

 

5.单例设计模式之懒汉式的线程安全问题

         懒汉式是有线程安全问题的。

         class Singleton {

                  private static Singleton instance = null;

                  private Singleton(){}

                  public static Singleton getInstance(){

                            if(instance==null){

                                     instance=new Singleton();

                            }

                   return instance;

                  }      

         }

         如果多个线程同时执行者上面的代码使,在判断instance==null时可能会出现问题(多个instance为空),因此要加上同步锁以保证线程安全。代码如下:

         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;

                  }      

         }

         这样,就不会出现多个instance为空的情况了。

 

 

                                                                                                                    by Karl

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