最全面的java多线程用法解析,如果你对Java的多线程机制并没有深入的研究,那么本文可以帮助你更透彻地理解Java多线程的原理以及使用方法。
1.创建线程
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public Thread( );
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public Thread(Runnable target);
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public Thread(String name);
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public Thread(Runnable target, String name);
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public Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
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public Thread(ThreadGroup group, String name);
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public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);
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public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize);
在Java中创建线程有两种方法:使用Thread类和使用Runnable接口。在使用Runnable接口时需要建立一个Thread实例。因此,无论是通过Thread类还是Runnable接口建立线程,都必须建立Thread类或它的子类的实例。Thread构造函数:
方法一:继承Thread类覆盖run方法
1 public class ThreadDemo1 { 2 public static void main(String[] args){ 3 Demo d = new Demo(); 4 d.start(); 5 for(int i=0;i<60;i++){ 6 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i); 7 } 8 9 }10 }11 class Demo extends Thread{12 public void run(){13 for(int i=0;i<60;i++){14 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);15 }16 } }
方法二:使用Runnable接口。在使用Runnable接口时需要建立一个Thread实例。
1 public class ThreadDemo2 { 2 public static void main(String[] args){ 3 Demo2 d =new Demo2(); 4 Thread t = new Thread(d); 5 t.start(); 6 for(int x=0;x<60;x++){ 7 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x); 8 } 9 }10 }11 class Demo2 implements Runnable{12 public void run(){13 for(int x=0;x<60;x++){14 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);15 }16 }17 }
2.线程的生命周期
与人有生老病死一样,线程也同样要经历开始(等待)、运行、挂起和停止四种不同的状态。这四种状态都可以通过Thread类中的方法进行控制。下面给出了Thread类中和这四种状态相关的方法。
// 开始线程
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publicvoid start( );
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publicvoid run( );
// 挂起和唤醒线程
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publicvoid resume( ); // 不建议使用
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publicvoid suspend( ); // 不建议使用
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publicstaticvoid sleep(long millis);
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publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos);
// 终止线程
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publicvoid stop( ); // 不建议使用
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publicvoid interrupt( );
// 得到线程状态
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publicboolean isAlive( );
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publicboolean isInterrupted( );
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publicstaticboolean interrupted( );
// join方法
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publicvoid join( ) throws InterruptedException;
线程在建立后并不马上执行run方法中的代码,而是处于等待状态。线程处于等待状态时,可以通过Thread类的方法来设置线程不各种属性,如线程的优先级(setPriority)、线程名(setName)和线程的类型(setDaemon)等。
当调用start方法后,线程开始执行run方法中的代码。线程进入运行状态。可以通过Thread类的isAlive方法来判断线程是否处于运行状态。当线程处于运行状态时,isAlive返回true,当isAlive返回false时,可能线程处于等待状态,也可能处于停止状态。下面的代码演示了线程的创建、运行和停止三个状态之间的切换,并输出了相应的isAlive返回值。
一但线程开始执行run方法,就会一直到这个run方法执行完成这个线程才退出。但在线程执行的过程中,可以通过两个方法使线程暂时停止执行。这两个方法是suspend和sleep。在使用suspend挂起线程后,可以通过resume方法唤醒线程。而使用sleep使线程休眠后,只能在设定的时间后使线程处于就绪状态(在线程休眠结束后,线程不一定会马上执行,只是进入了就绪状态,等待着系统进行调度)。
在使用sleep方法时有两点需要注意:
1. sleep方法有两个重载形式,其中一个重载形式不仅可以设毫秒,而且还可以设纳秒(1,000,000纳秒等于1毫秒)。但大多数操作系统平台上的Java虚拟机都无法精确到纳秒,因此,如果对sleep设置了纳秒,Java虚拟机将取最接近这个值的毫秒。
2. 在使用sleep方法时必须使用throws或try{…}catch{…}。因为run方法无法使用throws,所以只能使用try{…}catch{…}。当在线程休眠的过程中,使用interrupt方法中断线程时sleep会抛出一个InterruptedException异常。sleep方法的定义如下:
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public static void sleep(long millis) throws InterruptedException
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public static void sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException
有三种方法可以使终止线程。
1. 使用退出标志,使线程正常退出,也就是当run方法完成后线程终止。
2. 使用stop方法强行终止线程(这个方法不推荐使用,因为stop和suspend、resume一样,也可能发生不可预料的结果)。
3. 使用interrupt方法中断线程。
1. 使用退出标志终止线程
当run方法执行完后,线程就会退出。但有时run方法是永远不会结束的。如在服务端程序中使用线程进行监听客户端请求,或是其他的需要循环处理的任务。在这种情况下,一般是将这些任务放在一个循环中,如while循环。如果想让循环永远运行下去,可以使用while(true){…}来处理。但要想使while循环在某一特定条件下退出,最直接的方法就是设一个boolean类型的标志,并通过设置这个标志为true或false来控制while循环是否退出。下面给出了一个利用退出标志终止线程的例子。
join方法的功能就是使异步执行的线程变成同步执行。也就是说,当调用线程实例的start方法后,这个方法会立即返回,如果在调用start方法后后需要使用一个由这个线程计算得到的值,就必须使用join方法。如果不使用join方法,就不能保证当执行到start方法后面的某条语句时,这个线程一定会执行完。而使用join方法后,直到这个线程退出,程序才会往下执行。下面的代码演示了join的用法。
3.多线程安全问题
问题原因: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,还没执行完,另一个线程参与进来执行,导致共享数据的错误。
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,其他线程不执行。
同步代码块:
1 public class ThreadDemo3 { 2 public static void main(String[] args){ 3 Ticket t =new Ticket(); 4 Thread t1 = new Thread(t,"窗口一"); 5 Thread t2 = new Thread(t,"窗口二"); 6 Thread t3 = new Thread(t,"窗口三"); 7 Thread t4 = new Thread(t,"窗口四"); 8 t1.start(); 9 t2.start();10 t3.start();11 t4.start();12 }13 }14 class Ticket implements Runnable{15 private int ticket =400;16 public void run(){17 while(true){18 synchronized (new Object()) {19 try {20 Thread.sleep(1);21 } catch (InterruptedException e) {22 // TODO Auto-generated catch block23 e.printStackTrace();24 }25 if(ticket<=0)26 break;27 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---卖出"+ticket--);28 }29 }30 }31 }
同步函数
1 public class ThreadDemo3 { 2 public static void main(String[] args){ 3 Ticket t =new Ticket(); 4 Thread t1 = new Thread(t,"窗口一"); 5 Thread t2 = new Thread(t,"窗口二"); 6 Thread t3 = new Thread(t,"窗口三"); 7 Thread t4 = new Thread(t,"窗口四"); 8 t1.start(); 9 t2.start();10 t3.start();11 t4.start();12 }13 }14 class Ticket implements Runnable{15 private int ticket = 4000;16 public synchronized void saleTicket(){17 if(ticket>0)18 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+ticket--);19 20 }21 public void run(){22 while(true){23 saleTicket();24 }25 }26 }
同步函数锁是this 静态同步函数锁是class
线程间的通信
1 public class ThreadDemo3 { 2 public static void main(String[] args){ 3 class Person{ 4 public String name; 5 private String gender; 6 public void set(String name,String gender){ 7 this.name =name; 8 this.gender =gender; 9 }10 public void get(){11 System.out.println(this.name+"...."+this.gender);12 }13 }14 final Person p =new Person();15 new Thread(new Runnable(){16 public void run(){17 int x=0;18 while(true){19 if(x==0){20 p.set("张三", "男");21 }else{22 p.set("lili", "nv");23 }24 x=(x+1)%2;25 }26 }27 }).start();28 new Thread(new Runnable(){29 public void run(){30 while(true){31 p.get();32 }33 }34 }).start();35 }36 }37 /*38 张三....男39 张三....男40 lili....nv41 lili....男42 张三....nv43 lili....男
修改上面代码
1 public class ThreadDemo3 { 2 public static void main(String[] args){ 3 class Person{ 4 public String name; 5 private String gender; 6 public void set(String name,String gender){ 7 this.name =name; 8 this.gender =gender; 9 }10 public void get(){11 System.out.println(this.name+"...."+this.gender);12 }13 }14 final Person p =new Person();15 new Thread(new Runnable(){16 public void run(){17 int x=0;18 while(true){19 synchronized (p) {20 if(x==0){21 p.set("张三", "男");22 }else{23 p.set("lili", "nv");24 }25 x=(x+1)%2; 26 }27 28 }29 }30 }).start();31 new Thread(new Runnable(){32 public void run(){33 while(true){34 synchronized (p) {35 p.get();36 }37 }38 }39 }).start();40 }41 42 }43 /*44 lili....nv45 lili....nv46 lili....nv47 lili....nv48 lili....nv49 lili....nv50 张三....男51 张三....男52 张三....男53 张三....男54 */
等待唤醒机制
1 /* 2 *线程等待唤醒机制 3 *等待和唤醒必须是同一把锁 4 */ 5 public class ThreadDemo3 { 6 private static boolean flags =false; 7 public static void main(String[] args){ 8 class Person{ 9 public String name;10 private String gender;11 public void set(String name,String gender){12 this.name =name;13 this.gender =gender;14 }15 public void get(){16 System.out.println(this.name+"...."+this.gender);17 }18 }19 final Person p =new Person();20 new Thread(new Runnable(){21 public void run(){22 int x=0;23 while(true){24 synchronized (p) {25 if(flags)26 try {27 p.wait();28 } catch (InterruptedException e) {29 // TODO Auto-generated catch block30 e.printStackTrace();31 };32 if(x==0){33 p.set("张三", "男");34 }else{35 p.set("lili", "nv");36 }37 x=(x+1)%2;38 flags =true;39 p.notifyAll();40 }41 }42 }43 }).start();44 new Thread(new Runnable(){45 public void run(){46 while(true){47 synchronized (p) {48 if(!flags)49 try {50 p.wait();51 } catch (InterruptedException e) {52 // TODO Auto-generated catch block53 e.printStackTrace();54 };55 p.get();56 flags =false;57 p.notifyAll();58 }59 }60 }61 }).start();62 }63 }
生产消费机制一
1 public class ThreadDemo4 { 2 private static boolean flags =false; 3 public static void main(String[] args){ 4 class Goods{ 5 private String name; 6 private int num; 7 public synchronized void produce(String name){ 8 if(flags) 9 try {10 wait();11 } catch (InterruptedException e) {12 // TODO Auto-generated catch block13 e.printStackTrace();14 }15 this.name =name+"编号:"+num++;16 System.out.println("生产了...."+this.name);17 flags =true;18 notifyAll();19 }20 public synchronized void consume(){21 if(!flags)22 try {23 wait();24 } catch (InterruptedException e) {25 // TODO Auto-generated catch block26 e.printStackTrace();27 }28 System.out.println("消费了******"+name);29 flags =false;30 notifyAll();31 }32 33 }34 final Goods g =new Goods();35 new Thread(new Runnable(){36 public void run(){37 while(true){38 g.produce("商品");39 }40 }41 }).start();42 new Thread(new Runnable(){43 public void run(){44 while(true){45 g.consume();46 }47 }48 }).start();49 }50 }
生产消费机制2
1 public class ThreadDemo4 { 2 private static boolean flags =false; 3 public static void main(String[] args){ 4 class Goods{ 5 private String name; 6 private int num; 7 public synchronized void produce(String name){ 8 while(flags) 9 try {10 wait();11 } catch (InterruptedException e) {12 // TODO Auto-generated catch block13 e.printStackTrace();14 }15 this.name =name+"编号:"+num++;16 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产了...."+this.name);17 flags =true;18 notifyAll();19 }20 public synchronized void consume(){21 while(!flags)22 try {23 wait();24 } catch (InterruptedException e) {25 // TODO Auto-generated catch block26 e.printStackTrace();27 }28 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费了******"+name);29 flags =false;30 notifyAll();31 }32 33 }34 final Goods g =new Goods();35 new Thread(new Runnable(){36 public void run(){37 while(true){38 g.produce("商品");39 }40 }41 },"生产者一号").start();42 new Thread(new Runnable(){43 public void run(){44 while(true){45 g.produce("商品");46 }47 }48 },"生产者二号").start();49 new Thread(new Runnable(){50 public void run(){51 while(true){52 g.consume();53 }54 }55 },"消费者一号").start();56 new Thread(new Runnable(){57 public void run(){58 while(true){59 g.consume();60 }61 }62 },"消费者二号").start();63 }64 }65 /*66 消费者二号消费了******商品编号:4804967 生产者一号生产了....商品编号:4805068 消费者一号消费了******商品编号:4805069 生产者一号生产了....商品编号:4805170 消费者二号消费了******商品编号:4805171 生产者二号生产了....商品编号:4805272 消费者二号消费了******商品编号:4805273 生产者一号生产了....商品编号:4805374 消费者一号消费了******商品编号:4805375 生产者一号生产了....商品编号:4805476 消费者二号消费了******商品编号:4805477 生产者二号生产了....商品编号:4805578 消费者二号消费了******商品编号:48055