Java多线程用法的实例详解
Java多线程用法的实例详解
前言：
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
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：
publicThread(); publicThread(Runnabletarget); publicThread(Stringname); publicThread(Runnabletarget,Stringname); publicThread(ThreadGroupgroup,Runnabletarget); publicThread(ThreadGroupgroup,Stringname); publicThread(ThreadGroupgroup,Runnabletarget,Stringname); publicThread(ThreadGroupgroup,Runnabletarget,Stringname,longstackSize);
方法一：继承Thread类覆盖run方法
publicclassThreadDemo1{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Demod=newDemo();
d.start();
for(inti=0;i<60;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
}
}
}
classDemoextendsThread{
publicvoidrun(){
for(inti=0;i<60;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
}
}
}
方法二：
publicclassThreadDemo2{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Demo2d=newDemo2();
Threadt=newThread(d);
t.start();
for(intx=0;x<60;x++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
}
}
}
classDemo2implementsRunnable{
publicvoidrun(){
for(intx=0;x<60;x++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
}
}
}
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 publicvoidstart(); publicvoidrun(); //挂起和唤醒线程 publicvoidresume();//不建议使用 publicvoidsuspend();//不建议使用 publicstaticvoidsleep(longmillis); publicstaticvoidsleep(longmillis,intnanos); //终止线程 publicvoidstop();//不建议使用 publicvoidinterrupt(); //得到线程状态 publicbooleanisAlive(); publicbooleanisInterrupted(); publicstaticbooleaninterrupted(); //join方法 publicvoidjoin()throwsInterruptedException;
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：
publicstaticvoidsleep(longmillis)throwsInterruptedException publicstaticvoidsleep(longmillis,intnanos)throwsInterruptedException
有三种方法可以使终止线程。
- 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。
- 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）。
- 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：
publicclassThreadDemo3{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Tickett=newTicket();
Threadt1=newThread(t,"窗口一");
Threadt2=newThread(t,"窗口二");
Threadt3=newThread(t,"窗口三");
Threadt4=newThread(t,"窗口四");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
classTicketimplementsRunnable{
privateintticket=400;
publicvoidrun(){
while(true){
synchronized(newObject()){
try{
Thread.sleep(1);
}catch(InterruptedExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}
if(ticket<=0)
break;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---卖出"+ticket--);
}
}
}
}
同步函数
publicclassThreadDemo3{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Tickett=newTicket();
Threadt1=newThread(t,"窗口一");
Threadt2=newThread(t,"窗口二");
Threadt3=newThread(t,"窗口三");
Threadt4=newThread(t,"窗口四");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
classTicketimplementsRunnable{
privateintticket=4000;
publicsynchronizedvoidsaleTicket(){
if(ticket>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+ticket--);
}
publicvoidrun(){
while(true){
saleTicket();
}
}
}
同步函数锁是this静态同步函数锁是class
线程间的通信
/**
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*/
publicclassThreadDemo3{
publicstaticvoidmain(String[]args){
classPerson{
publicStringname;
privateStringgender;
publicvoidset(Stringname,Stringgender){
this.name=name;
this.gender=gender;
}
publicvoidget(){
System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
}
}
finalPersonp=newPerson();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
intx=0;
while(true){
if(x==0){
p.set("张三","男");
}else{
p.set("lili","nv");
}
x=(x+1)%2;
}
}
}).start();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
p.get();
}
}
}).start();
}
}
/*
张三....男
张三....男
lili....nv
lili....男
张三....nv
lili....男
*/
修改上面代码
publicclassThreadDemo3{
publicstaticvoidmain(String[]args){
classPerson{
publicStringname;
privateStringgender;
publicvoidset(Stringname,Stringgender){
this.name=name;
this.gender=gender;
}
publicvoidget(){
System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
}
}
finalPersonp=newPerson();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
intx=0;
while(true){
synchronized(p){
if(x==0){
p.set("张三","男");
}else{
p.set("lili","nv");
}
x=(x+1)%2;
}
}
}
}).start();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
synchronized(p){
p.get();
}
}
}
}).start();
}
}
/*
lili....nv
lili....nv
lili....nv
lili....nv
lili....nv
lili....nv
张三....男
张三....男
张三....男
张三....男
*/
等待唤醒机制
/*
*线程等待唤醒机制
*等待和唤醒必须是同一把锁
*/
publicclassThreadDemo3{
privatestaticbooleanflags=false;
publicstaticvoidmain(String[]args){
classPerson{
publicStringname;
privateStringgender;
publicvoidset(Stringname,Stringgender){
this.name=name;
this.gender=gender;
}
publicvoidget(){
System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
}
}
finalPersonp=newPerson();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
intx=0;
while(true){
synchronized(p){
if(flags)
try{
p.wait();
}catch(InterruptedExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
};
if(x==0){
p.set("张三","男");
}else{
p.set("lili","nv");
}
x=(x+1)%2;
flags=true;
p.notifyAll();
}
}
}
}).start();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
synchronized(p){
if(!flags)
try{
p.wait();
}catch(InterruptedExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
};
p.get();
flags=false;
p.notifyAll();
}
}
}
}).start();
}
}
生产消费机制一
/**
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*/
publicclassThreadDemo4{
privatestaticbooleanflags=false;
publicstaticvoidmain(String[]args){
classGoods{
privateStringname;
privateintnum;
publicsynchronizedvoidproduce(Stringname){
if(flags)
try{
wait();
}catch(InterruptedExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}
this.name=name+"编号："+num++;
System.out.println("生产了...."+this.name);
flags=true;
notifyAll();
}
publicsynchronizedvoidconsume(){
if(!flags)
try{
wait();
}catch(InterruptedExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}
System.out.println("消费了******"+name);
flags=false;
notifyAll();
}
}
finalGoodsg=newGoods();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
g.produce("商品");
}
}
}).start();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
g.consume();
}
}
}).start();
}
}
生产消费机制二
publicclassThreadDemo4{
privatestaticbooleanflags=false;
publicstaticvoidmain(String[]args){
classGoods{
privateStringname;
privateintnum;
publicsynchronizedvoidproduce(Stringname){
while(flags)
try{
wait();
}catch(InterruptedExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}
this.name=name+"编号："+num++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产了...."+this.name);
flags=true;
notifyAll();
}
publicsynchronizedvoidconsume(){
while(!flags)
try{
wait();
}catch(InterruptedExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费了******"+name);
flags=false;
notifyAll();
}
}
finalGoodsg=newGoods();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
g.produce("商品");
}
}
},"生产者一号").start();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
g.produce("商品");
}
}
},"生产者二号").start();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
g.consume();
}
}
},"消费者一号").start();
newThread(newRunnable(){
publicvoidrun(){
while(true){
g.consume();
}
}
},"消费者二号").start();
}
}
/*
消费者二号消费了******商品编号：48049
生产者一号生产了....商品编号：48050
消费者一号消费了******商品编号：48050
生产者一号生产了....商品编号：48051
消费者二号消费了******商品编号：48051
生产者二号生产了....商品编号：48052
消费者二号消费了******商品编号：48052
生产者一号生产了....商品编号：48053
消费者一号消费了******商品编号：48053
生产者一号生产了....商品编号：48054
消费者二号消费了******商品编号：48054
生产者二号生产了....商品编号：48055
消费者二号消费了******商品编号：48055
*/
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