进程
是一个正在执行中的程序。每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序就是一个执行路径或者叫一个控制单元。
线程
就是进程中的一个独立的控制单元。线程在控制着进程的执行。
一个进程中至少有一个线程。
Java VM启动时会有一个进程java.exe,该进程中至少有一个线程负责java程序的执行。而且这个线程运行的代码存在main方法中,该线程称之为主线程。
扩展知识:其实更细节说明JVM,JVM不止启动一个线程,还有负责垃圾回收机制的线程。
如何在自定义的代码中,自定义定义一个线程?
通过对API的查找,java已经提供了对线程这类事物的描述,即Thread类。
创建线程的第一种方式:继承Thread类。
步骤:
如下代码:
class Demo extends Thread { public void run() { for(int x = 0; x < 60; x++) System.out.println("demo run----"+x); } } public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { Demo d = new Demo();//创建好一个线程 // d.start();//开启线程,并执行该线程的run() d.run();//仅仅是对象的调用方法,而线程创建了,并没有被运行 for(int x = 0; x < 60; x++) System.out.println("hello world!---"+x); // Thread t = new Thread(); // t.start(); } }
发现运行结果每一次都不同。
因为多个线程都在获取CPU的执行权,CPU执行到谁,谁就运行。明确一点,在某一个时刻,只能有一个程序在运行(多核除外)。CPU在做着快速的切换,以达到看上去是同时运行的效果。我们可以形象地把多线程的运行形容为互相抢夺CPU的执行权,这就是多线程的一个特点:随机性。谁抢到谁执行,至于执行多长,CPU说了算。
为什么要覆盖run()呢?
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()。也就是说Thread类中的run()用于存储线程要运行的代码。
练习:
创建两个线程,和主线程交替执行。
代码示例:
class Test extends Thread { // private String name; Test(String name) { super(name); } public void run() { for(int x = 0; x < 60; x++) System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+" run..."+x); } } public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { Test t1 = new Test("one----"); Test t2 = new Test("two++++"); t1.start(); t2.start(); for(int x = 0; x < 60; x++) System.out.println("main run..."+x); } }
原来线程都有自己默认的名称:Thread-编号,该编号从0开始。
static Thread currentThread():获取当前线程对象
getName():获取线程名称
设置线程名称:setName()或者构造函数
以此例引申出创建线程的第二种方式:
需求:简单的卖票程序。多个窗口同时买票。
代码如下:
/* class Ticket extends Thread { private int tick = 100; public void run() { while(true) { if(tick > 0) System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale: "+tick--); } } } */ class Ticket implements Runnable { private int tick = 100; public void run() { while(true) { if(tick > 0) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale: "+tick--); } } } } public class ThreadTest1 { 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(); */ Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t);//创建一个线程 Thread t2 = new Thread(t);//创建一个线程 Thread t3 = new Thread(t);//创建一个线程 Thread t4 = new Thread(t);//创建一个线程 t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } }
创建线程的第二种方式:实现Runnable接口。
步骤:
实现方式和继承方式有什么区别呢?
还是以简单的卖票程序为例:
通过分析发现打印出0、-1、-2等错票,多线程的运行出现了安全问题。
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,导致了共享数据的错误。
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业的解决方式——就是同步代码块。
格式:
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,因为没有锁。
火车上的卫生间---经典同步例子。
同步的前提:
必须保证同步中只有一个线程在运行。
同步的好处:解决了多线程的安全问题。
同步的弊端:多个线程需要判断锁,较为消耗资源。
示例代码如下:
class Ticket implements Runnable { private int tick = 100; Object obj = new Object(); synchronized public void run() { while(true) { synchronized (obj) { if(tick > 0) { //模拟多线程的运行出现的安全问题 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"sale: "+tick--); } } } } } public class ThreadDemo1 { public static void main(String[] args) { Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t);//创建一个线程 Thread t2 = new Thread(t);//创建一个线程 Thread t3 = new Thread(t);//创建一个线程 Thread t4 = new Thread(t);//创建一个线程 t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); } }
同步函数
以此例引申出同步函数:
需求:银行有一个金库,有两个储户,分别存300元,每次存100元,存3次。
程序代码如下:
class Bank { private int sum; Object obj = new Object(); public void add(int n) { sum = sum + n; try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println("sum="+sum); } } class Cus implements Runnable { private Bank b = new Bank(); public void run() { for(int x = 0; x < 3; x++) { b.add(100); } } } public class BankDemo { public static void main(String[] args) { Cus c = new Cus(); Thread t1 = new Thread(c); Thread t2 = new Thread(c); t1.start(); t2.start(); } }
目的:该程序是否有安全问题,如果有,如何解决?
如何找到问题:
修改后代码如下:
class Bank { private int sum; Object obj = new Object(); //同步函数 public synchronized void add(int n) { // synchronized (obj) { sum = sum + n; try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println("sum="+sum); // } } } class Cus implements Runnable { private Bank b = new Bank(); public void run() { for(int x = 0; x < 3; x++) { b.add(100); } } } public class BankDemo { public static void main(String[] args) { Cus c = new Cus(); Thread t1 = new Thread(c); Thread t2 = new Thread(c); t1.start(); t2.start(); } }
同步函数用的是哪一个锁呢?
函数需要被对象调用,那么函数都有一个所属对象引用,就是this。所以同步函数使用的锁是this。
需求:通过该程序进行验证同步函数使用的锁是this。使用两个线程来买票,一个线程在同步代码块中,一个线程在同步函数中,都在执行买票动作。
代码如下:
class Ticket implements Runnable { private int tick = 100; Object obj = new Object(); boolean flag = true; public void run() { if(flag) while(true) { synchronized (this) { if(tick > 0) { //模拟多线程的运行出现的安全问题 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...code: "+tick--); } } } else while(true) show(); } public synchronized void show() {//this if(tick > 0) { //模拟多线程的运行出现的安全问题 try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...show...: "+tick--); } } } public class ThisLockDemo { public static void main(String[] args) { Ticket t = new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t);//创建一个线程 Thread t2 = new Thread(t);//创建一个线程 t1.start(); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { } t.flag = false; t2.start(); // Thread t3 = new Thread(t);//创建一个线程 // Thread t4 = new Thread(t);//创建一个线程 // t3.start(); // t4.start(); } }
原文:http://www.cnblogs.com/yerenyuan/p/5224874.html