1、创建线程类的方法

1.1、继承Thread类

  • 当一个类继承了Thread类,该类就可以当做线程使用
  • 我们会重写run方法,写上自己的业务代码
  • run方法 是 Thread类实现了 Runnable接口的run方法

    1.1.1、入门案例

    1. /**
    2. * @author 杨磊
    3. * @version 1.0.0
    4. * @ClassName Thread01.java
    5. * @Description 通过继承Thread类实现多线程
    6. * @createTime 2022年01月05日 09:49:00
    7. */
    8. public class Thread01{
    9. public static void main(String[] args) {
    10. Cat cat = new Cat();
    11. cat.start();
    12. }
    13. }
    14. class Cat extends Thread{
    15. int timeCount = 0;
    16. @Override
    17. public void run() {
    18. while (true) {
    19. System.out.println("我是一只小猫咪" + (++ timeCount));
    20. try {
    21. Thread.sleep(1000);
    22. } catch (InterruptedException e) {
    23. e.printStackTrace();
    24. }
    25. if (timeCount == 8){
    26. break;
    27. }
    28. }
    29. }
    30. }

    1.1.2、入门案例线程示意图

    image.png

    1.1.3、为什么调用的是start方法

  • run方法就是一个普通的方法,没有真正的启动一个线程,就会把run方法执行完毕,才向下执行

  • start()方法调用start0() 方法后,该线程并不会立马执行,只是将线程变成了可运行状态。具体什么时候执行,取决于CPU,由CPU统一调度。
  • start0()方法是本地方法,是JVM调用,底层是C/C++
  • 真正实现多线程的效果的是start0()方法,而不是run

    1.2、实现Runnable接口

    1.2.1、入门代码

    1. public class Thread02 {
    2. public static void main(String[] args) {
    3. Dog dog = new Dog();
    4. Thread thread = new Thread(dog);
    5. thread.start();
    6. }
    7. }
    8. class Dog implements Runnable{
    9. int count = 0;
    10. @Override
    11. public void run() {
    12. while (true){
    13. System.out.println("小狗汪汪叫" + (++ count));
    14. try {
    15. Thread.sleep(1000);
    16. } catch (InterruptedException e) {
    17. e.printStackTrace();
    18. }
    19. if (count == 8){
    20. break;
    21. }
    22. }
    23. }
    24. }

    1.2.2、底层原理

  • 底层原理使用的是静态代理模式

    1. public class Thread02 {
    2. public static void main(String[] args) {
    3. Tiger tiger = new Tiger();
    4. ThreadProxy threadProxy = new ThreadProxy(tiger);
    5. threadProxy.start();
    6. }
    7. }
    8. class Animal{}
    9. class Tiger extends Animal implements Runnable{
    10. @Override
    11. public void run() {
    12. System.out.println("老虎嗷嗷叫....");
    13. }
    14. }
    15. class ThreadProxy implements Runnable{
    16. private Runnable runnable = null;
    17. @Override
    18. public void run() {
    19. if (runnable != null){
    20. runnable.run();
    21. }
    22. }
    23. public ThreadProxy(Runnable runnable) {
    24. this.runnable = runnable;
    25. }
    26. public void start(){
    27. start0();
    28. }
    29. private void start0() {
    30. run();
    31. }
    32. }

    1.2.3、练习案例

  • 编写一个程序,创建两个线程,一个线程每隔一秒输出“hello world”,输出10次,一个线程每隔1秒输出“hi”,输出5次退出 ```java package com.haiyang.threaduse;

/**

  • @author 杨磊
  • @version 1.0.0
  • @ClassName Thread03.java
  • @Description 创建两个线程,一个线程每隔一秒输出“hello world”,输出10次,一个线程每隔1秒输出“hi”,输出5次退出
  • @createTime 2022年01月05日 11:38:00 */ public class Thread03 { public static void main(String[] args) {

    1. T1 t1 = new T1();
    2. T2 t2 = new T2();
    3. Thread thread1 = new Thread(t1);
    4. Thread thread2 = new Thread(t2);
    5. thread1.start();
    6. thread2.start();

    } } class T1 implements Runnable{

    int count = 0; @Override public void run() {

    1. while (true){
    2. System.out.println("hi" + Thread.currentThread().getName() + "-" + (++count));
    3. try {
    4. Thread.sleep(1000);
    5. } catch (InterruptedException e) {
    6. e.printStackTrace();
    7. }
    8. if (count == 10){
    9. break;
    10. }
    11. }

    } } class T2 implements Runnable{

    int count = 0; @Override public void run() {

    1. while (true){
    2. System.out.println("hello world" + Thread.currentThread().getName() + "-" + (++count));
    3. try {
    4. Thread.sleep(1000);
    5. } catch (InterruptedException e) {
    6. e.printStackTrace();
    7. }
    8. if (count == 15){
    9. break;
    10. }
    11. }

    } }

  1. <a name="uOydI"></a>
  2. ## 1.3、继承Thread和实现Runnable接口的区别
  3. - **从java的设计来看,通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本质上是没有区别的,从jdk帮助文档我们可以看到Thread类就实现了Runnable,底层还是去调用了start()方法,start()方法又去调用的start0()方法**
  4. - **实现Runnable接口方式更加适应多个线程共享一个资源的情况,并且避免了单继承的局限性,建议使用Runnable**
  5. <a name="ej90l"></a>
  6. # 2、线程的终止
  7. - **当线程完成任务以后,会自动关闭**
  8. - **还可以通过使用遍历来控制run方法的退出的方式停止线程,即通知方式**
  9. <a name="tKB0k"></a>
  10. ## 2.1、案例
  11. ```java
  12. public class ThreadExit_ {
  13. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  14. T t = new T();
  15. t.start();
  16. Thread.sleep(5000);
  17. t.setFlag(false);
  18. }
  19. }
  20. class T extends Thread{
  21. private int countNum = 0;
  22. private boolean flag = true;
  23. @Override
  24. public void run() {
  25. while (flag){
  26. try {
  27. Thread.sleep(100);
  28. System.out.println("hello world!" + countNum);
  29. countNum ++;
  30. } catch (InterruptedException e) {
  31. e.printStackTrace();
  32. }
  33. if (countNum == 80){
  34. break;
  35. }
  36. }
  37. }
  38. public void setFlag(boolean flag) {
  39. this.flag = flag;
  40. }
  41. }

3、线程常用的方法

3.1、第一组

  • setName : 设置线程的名称,使之与参数的name相同
  • getName : 返回线程的名称
  • start : 使用该线程开始执行;Java虚拟机底层调用线程的start0方法
  • run : 调用线程对象run方法
  • setPriority :更改线程的优先级
  • getPriority : 获取线程的优先级
  • sleep :在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行)
  • intterupt : 中断线程,如果现在正在休眠,则会中断它的休眠。

    3.2、第二组

  • yield : 线程的礼让,让出CPU,让其他线程执行,但礼让的时间不确定,所以也不一定礼让成功

  • join : 线程的插队。插队的线程一旦插队成功,则肯定先执行完插入的线程所有的任务。 ```java package com.haiyang.method;

/**

  • @author 杨磊
  • @version 1.0.0
  • @ClassName ThreadMethod01.java
  • @Description
  • 案例 :
  • main线程创建一个子线程,每隔1秒输出hello 输出20次 主线程每隔1秒,输出hi 输出20次 要求两个线程同时执行,当主线程输出5次后,让子线程运行完毕,主线程在继续
  • @createTime 2022年01月05日 20:43:00 */ public class ThreadMethod01 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    1. T1 t1 = new T1();
    2. t1.start();
    3. for (int i = 1; i <= 20; i++) {
    4. Thread.sleep(1000);
    5. System.out.println("主线程吃了" + i + "个包子");
    6. if (i == 5){
    7. System.out.println("主线程让子线程先吃完包子");
    8. t1.join(); // 这里相当于t1线程先执行完毕
    9. System.out.println("子线程吃完了,主线程开始吃..");
    10. }
    11. }

    } } class T1 extends Thread{ @Override public void run() {

    1. for (int i = 1; i <= 20; i++) {
    2. try {
    3. Thread.sleep(1000);
    4. } catch (InterruptedException e) {
    5. e.printStackTrace();
    6. }
    7. System.out.println("子线程吃了" + i + "个包子");
    8. }

    } } ```

    3.3、用户线程和守护线程

  • 用户线程 : 也叫工作线程,当线程的任务执行完或通知方式结束
  • 守护线程 : 一般是为工作线程服务的,当所有的用户线程结束,守护线程自动结束 ```java package com.haiyang.method;

/**

  • @author 杨磊
  • @version 1.0.0
  • @ClassName ThreadMethod03.java
  • @Description TODO
  • @createTime 2022年01月06日 10:21:00 */ public class ThreadMethod03 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    1. MyDaemonThread myDaemonThread = new MyDaemonThread();
    2. // 设置子线程为守护线程
    3. myDaemonThread.setDaemon(true);
    4. myDaemonThread.start();
    5. for (int i = 0; i < 10; i++) {
    6. System.out.println("主线程 haha。。。");
    7. Thread.sleep(1000);
    8. }

    } } class MyDaemonThread extends Thread{ @Override public void run() {

    1. while (true){
    2. System.out.println("hehe......");
    3. try {
    4. Thread.sleep(1000);
    5. } catch (InterruptedException e) {
    6. e.printStackTrace();
    7. }
    8. }

    } } ```

    4、线程的生命周期

  • 线程状态。线程可以处于以下状态之一:
    • NEW : 尚未启动的线程处于此状态。
    • RUNNABLE : 在Java虚拟机中执行的线程处于此状态。
      • 可分为 就绪状态和运行状态
    • BLOCKED : 被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态。
    • WAITING : 正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态。
    • TIMED_WAITING : 正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态。
    • TERMINATED : 已退出的线程处于此状态。

image.png

5、线程的同步

5.1、线程的同步机制

  • 在多线程编程,一些敏感的数据不允许被多个线程同时访问,此时就使用同步访问技术,保证数据在任何同一时刻,最多有一个线程访问,以保证数据的完整性。

    5.2、同步具体方法-Synchronized

    5.2.1、同步代码块

    1. synchronized(对象) { // 得到对象的锁,才能操作同步代码
    2. // 需要被同步代码
    3. }

    5.2.2、同步方法

  • synchronized 还可以放在方法声明中,表示整个方法为同步方法

    1. public synchronized void m(String name){
    2. // 需要被同步的代码
    3. }

    5.3、卖票案例

    ```java /**

    • @author 杨磊
    • @version 1.0.0
    • @ClassName SellTicket.java
    • @Description 使用多线程模拟三个窗口售票100张
    • @createTime 2022年01月05日 17:09:00 */ public class SellTicket { public static void main(String[] args) {
      1. SellTicket03 sellTicket01 = new SellTicket03();
  1. new Thread(sellTicket01).start();
  2. new Thread(sellTicket01).start();
  3. new Thread(sellTicket01).start();
  4. }

}

// 实现接口的方式,使用 synchronized 实现线程同步 class SellTicket03 implements Runnable { private int ticketNum = 100; private boolean flag = true;

  1. public synchronized void sell() {
  2. if (ticketNum <= 0) {
  3. System.out.println("售票结束!");
  4. flag = false;
  5. return;
  6. }
  7. try {
  8. Thread.sleep(50);
  9. } catch (InterruptedException e) {
  10. e.printStackTrace();
  11. }
  12. System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + " 卖出一张票,剩余票数:" + (--ticketNum));
  13. }
  14. @Override
  15. public void run() { // 同步方法,在同一时刻只能有一个线程执行run方法
  16. while (flag) {
  17. sell();
  18. }
  19. }

} ```

5.4、同步原理

5.5、互斥锁

  • Java语言中,引入了对象互斥的概念,来保证共享数据操作的完整性
  • 每一个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记,这个标记用来保证在任意时刻,只能有一个线程访问该对象。
  • 关键字synchronized来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问。
  • 同步的局限性:导致程序执行效率降低
  • 同步方法(非静态方法)的锁可以是this,也可以是其他对象(要求是同一对象)
  • 同步方法(静态方法)的锁为当前类本身

    5.5.1、注意事项

  • 同步方法如果没有使用static修饰:默认对对象为this

  • 如果方法使用static修饰,默认锁对象为 当前类.class
  • 实现的落地步骤

    • 需要先分析上锁的代码
    • 选择同步代码块或同步方法
    • 要求多个线程的锁对象为同一个即可

      6、线程的死锁

      6.1、基本介绍

  • 多个线程都占用对方的锁资源,但都不肯想让,导致了死锁,在编程是一定要避免死锁的发生。

    7、释放锁

    7.1、释放锁的情况

  • 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.
  • 当前线程在同步代码块、同步方法中出现了为处理的Error或者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。

    7.2、不会释放锁

  • 线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用Thread.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行,不会释放锁

  • 线程执行同步代码块时,其他线程调用该线程的suspend()方法将线程挂起,该线程不会释放锁。