线程概述
进程:计算机中特定功能的程序在数据集上的一次运行。一款正在运行的app就可以认为是一个进程
线程:线程是进程的一个单元,功能的执行离不了线程
一、多线程、单线程
多线程:一个进程中有多个线程同时执行,如迅雷下载,可以同时下载多个电影。每一个下载任务就是一个线程
单线程:任务的执行是依次的,必须等待前一个任务执行完毕,下一个任务才能开启
JVM是多线程的,在我们运行jvm的时候除了主线程之外,后台还会运行垃圾回收的线程,来清理没有被引用的对象
二、线程执行原理与生命周期
原理:
同一时间,其实CPU的资源只能被一个线程访问。
线程的并发执行时通过多个线程不断的切换CPU资源来实现的。
因为这个速度非常快,我们根本感知不到,我们能感知到的就是多个线程在并发执行,但实际上并不是真正的并发,而是cpu在做着快速的切换,以达到看上去是同时运行的效果。
我们可以形象把多线程的运行行为看成在互相抢夺cpu的执行权。
生命周期:
1、创建 线程被new了出来
2、准备就绪 线程具有执行的资格,即调用了start()方法,但没有执行的权力
3、运行 抢占到CPU资源,具备执行的资格和权力
4、阻塞(挂起) 没有执行的资格和权力
线程休眠sleep(),休眠有时间。
线程之间协作可以让线程等待wait(),唤醒线程可以使用notify()
5、销毁 执行完run()方法,或者执行了stop()方法,线程对象变为垃圾,被回收机制释放资源
三、多线程的安全问题
问题的原因:
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,还没有执行完,
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,其他线程不可以参与执行。
Java对于多线程的安全问题提供了专门的解决方式:同步代码块。
synchronized(对象)
{
需要被同步的代码
}
对象如同锁。持有锁的线程可以在同步中执行。
没有持有锁的线程即使获取cpu的执行权,也进不去,因为没有获取锁。
火车上的卫生间—经典案例,帮助理解。
同步的前提:
1,必须要有两个或者两个以上的线程。
2,必须是多个线程使用同一个锁。
必须保证同步中只能有一个线程在运行。
好处:解决了多线程的安全问题。
弊端:多个线程需要判断锁,较为消耗资源,
如何在自定义的代码中,自定义一个线程呢?
通过对api的查找,java已经提供了对线程这类事物的描述。就是Thread类。
创建线程有两种方式:
第一种方式:继承Thread类。
步骤:
1,定义类继承Thread。
2,重写Thread类中的run方法。
目的:将自定义代码存储在run方法。让线程运行。
3,调用线程的start方法,
该方法两个作用:启动线程,调用run方法。
注:Thread类用于描述线程。
该类就定义了一个功能,用于存储线程要运行的代码。该存储功能就是run方法。
也就是说Thread类中的run方法,用于存储线程要运行的代码。
第二种方式:实现Runable接口
步骤:
1,定义类实现Runnable接口
2,重写Runnable接口中的run方法。
将线程要运行的代码存放在该run方法中。
3,通过Thread类建立线程对象。
4,将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。
为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数?
因为,自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。
所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。
5,调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。
实现方式和继承方式有什么区别呢?
实现方式好处:避免了单继承的局限性。
在定义线程时,建立使用实现方式。
两种方式区别:
继承Thread:线程代码存放Thread子类run方法中。
实现Runnable:线程代码存在接口的子类的run方法中。
下面通过一个简单的售票例子来看两种方式:
继承Thread的方式:
public class Ticket extends Thread{
//余票,共享资源
private static int tick = 1000;
//锁对象也必须是共享的
private static Object obj = new Object();
public void run()
{
while(true)
{
synchronized(obj)
{
if(tick>0)
{
//try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
}
}
}
}
}
public class ThreadDemo {
/*
简单的售票程序:
有1000张票
四个窗口同时开售
*/
public static void main(String[] args) {
Ticket t1 = new Ticket();
Ticket t2 = new Ticket();
Ticket t3 = new Ticket();
Ticket t4 = new Ticket();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
运行结果部分截图:
实现Runnable的方式
public class Thread1 implements Runnable{
private static int ticket = 1000;
private static Object obj = new Object();
@Override
public void run() {
while(true) {
synchronized(obj) {
if(ticket > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + ticket --);
}
}
}
}
}
public class ThreadDemo1 {
/*
简单的售票程序:
有1000张票
四个窗口同时开售
*/
public static void main(String[] args) {
Thread1 t = new Thread1();
Thread t1 = new Thread(t);
Thread t2 = new Thread(t);
Thread t3 = new Thread(t);
Thread t4 = new Thread(t);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
运行结果部分截图: