java多线程编程

已有人阅读此文 - - 未知

java多线程编程知识,java多线程编程图片 java多线程编程内容,java多线程编程介绍,java多线程编程,常量,毫秒,附上,发送,上下文的正文:

java多线程编程包含:java多线程编程介绍的方法与命令流程等可以帮助到读者。

java多线程编程例图

写在前面的话:此文只能说是java多线程的一个入门,其实Java里头线程完全可以写一本书了,但是如果最基本的你都学掌握好,又怎么能更上一个台阶呢?如果你觉得此文很简单,那推荐你看看Java并发包的的线程池(Java并发编程与技术内幕:线程池深入理解),或者看这个专栏:Java并发编程与技术内幕。你将会对Java里头的高并发场景下的线程有更加深刻的理解。

编程培训图片

 

目录(?)[-]

 

一扩展javalangThread类

二实现javalangRunnable接口

三Thread和Runnable的区别

四线程状态转换

五线程调度

六常用函数说明

使用方式

为什么要用join方法

七常见线程名词解释

八线程同步

九线程数据传递

本文主要讲了java中多线程的使用方法、线程同步、线程数据传递、线程状态及相应的一些线程函数用法、概述等。在编程培训之前,首先让我们来了解下在操作系统中进程和线程的区别:

  进程:每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销,一个进程包含1n个线程。(进程是资源分配的最小单位)

  线程:同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC),线程切换开销小。(线程是cpu调度的最小单位)

  线程和进程一样分为五个阶段:创建、就绪、运行、阻塞、终止。

  多进程是指操作系统能同时运行多个任务(程序)。

  多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。

在java中要想实现多线程,有两种手段,一种是继续Thread类,另外一种是实现Runable接口.(其实准确来讲,应该有三种,还有一种是实现Callable接口,并与Future、线程池结合使用,此文这里不讲这个,有兴趣看这里Java并发编程与技术内幕:Callable、Future、FutureTask、CompletionService )

一、扩展java.lang.Thread类

这里继承Thread类的方法是比较常用的一种,如果说你只是想起一条线程。没有什么其它特殊的要求,那么可以使用Thread.(笔者推荐使用Runable,后头会说明为什么)。下面来看一个简单的实例

————————————————

版权声明:本文为CSDN博主「Evankaka」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。

程序启动运行main时候,java虚拟机启动一个进程,主线程main在main()调用时候被创建。随着调用MitiSay的两个对象的start方法,另外两个线程也启动了,这样,整个应用就在多线程下运行。

注意:start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码,而是使得该线程变为可运行态(Runnable),什么时候运行是由操作系统决定的。

从程序运行的结果可以发现,多线程程序是乱序执行。因此,只有乱序执行的代码才有必要设计为多线程。

Thread.sleep()方法调用目的是不让当前线程独自霸占该进程所获取的CPU资源,以留出一定时间给其他线程执行的机会。

实际上所有的多线程代码执行顺序都是不确定的,每次执行的结果都是随机的。

二但是start方法重复调用的话,会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。

————————————————

版权声明:本文为CSDN博主「Evankaka」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,
java

说明:

Thread2类通过实现Runnable接口,使得该类有了多线程类的特征。run()方法是多线程程序的一个约定。所有的多线程代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。

在启动的多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构造出对象,然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码。

实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此,不管是扩展Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程,最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的,熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。

三、Thread和Runnable的区别

如果一个类继承Thread,则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话,则很容易的实现资源共享。

总结:

实现unnable接口比继承Thread类所具有的优势:

1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源

2):可以避免java中的单继承的限制

3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立

4):线程池只能放入实现Runable或callable类线程,不能直接放入继承Thread的类

提醒一下大家:main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的,至于什么时候,哪个先执行,完全看谁先得到CPU的资源。

在java中,每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程,一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候,实际上都会启动一个JVM,每一个jVM实习在就是在操作系统中启动了一个进程。

四、线程状态转换

下面的这个图非常重要!你如果看懂了这个图,那么对于多线程的理解将会更加深刻!

Thread类的setPriority()和getPriority()方法分别用来设置和获取线程的优先级。

每个线程都有默认的优先级。主线程的默认优先级为Thread.NORM_PRIORITY。

线程的优先级有继承关系,比如A线程中创建了B线程,那么B将和A具有相同的优先级。
JAVA线程图

JVM提供了10个线程优先级,但与常见的操作系统都不能很好的映射。如果希望程序能移植到各个操作系统中,应该仅仅使用Thread类有以下三个静态常量作为优先级,这样能保证同样的优先级采用了同样的调度方式。

2、线程睡眠:Thread.sleep(long millis)方法,使线程转到阻塞状态。millis参数设定睡眠的时间,以毫秒为单位。当睡眠结束后,就转为就绪(Runnable)状态。sleep()平台移植性好。

3、线程等待:Object类中的wait()方法,导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 唤醒方法。这个两个唤醒方法也是Object类中的方法,行为等价于调用 wait(0) 一样。

4、线程让步:Thread.yield() 方法,暂停当前正在执行的线程对象,把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。

5线程加入:join()方法,等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程的join()方法,则当前线程转入阻塞状态,直到另一个进程运行结束,当前线程再由阻塞转为就绪状态。

6、线程唤醒:Object类中的notify()方法,唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待,则会选择唤醒其中一个线程。选择是任意性的,并在对实现做出决定时发生。线程通过调用其中一个 wait 方法,在对象的监视器上等待。 直到当前的线程放弃此对象上的锁定,才能继续执行被唤醒的线程。被唤醒的线程将以常规方式与在该对象上主动同步的其他所有线程进行竞争;例如,唤醒的线程在作为锁定此对象的下一个线程方面没有可靠的特权或劣势。类似的方法还有一个notifyAll(),唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。

注意:Thread中suspend()和resume()两个方法在JDK1.5中已经废除,不再介绍。因为有死锁倾向。

六、常用函数说明

①sleep(long millis): 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行)

②join():指等待t线程终止。

使用方式。

join是Thread类的一个方法,启动线程后直接调用,即join()的作用是:“等待该线程终止”,这里需要理解的就是该线程是指的主线程等待子线程的终止。也就是在子线程调用了join()方法后面的代码,只有等到子线程结束了才能执行。

Thread t = new AThread(); t.start(); t.join();

为什么要用join()方法

在很多情况下,主线程生成并起动了子线程,如果子线程里要进行大量的耗时的运算,主线程往往将于子线程之前结束,但是如果主线程处理完其他的事务后,需要用到子线程的处理结果,也就是主线程需要等待子线程执行完成之后再结束,这个时候就要用到join()方法了。

————————————————

版权声明:本文为CSDN博主「Evankaka」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。

⑤interrupt():不要以为它是中断某个线程!它只是线线程发送一个中断信号,让线程在无限等待时(如死锁时)能抛出抛出,从而结束线程,但是如果你吃掉了这个异常,那么这个线程还是不会中断的!

⑥wait()

Obj.wait(),与Obj.notify()必须要与synchronized(Obj)一起使用,也就是wait,与notify是针对已经获取了Obj锁进行操作,从语法角度来说就是Obj.wait(),Obj.notify必须在synchronized(Obj){...}语句块内。从功能上来说wait就是说线程在获取对象锁后,主动释放对象锁,同时本线程休眠。直到有其它线程调用对象的notify()唤醒该线程,才能继续获取对象锁,并继续执行。相应的notify()就是对对象锁的唤醒操作。但有一点需要注意的是notify()调用后,并不是马上就释放对象锁的,而是在相应的synchronized(){}语句块执行结束,自动释放锁后,JVM会在wait()对象锁的线程中随机选取一线程,赋予其对象锁,唤醒线程,继续执行。这样就提供了在线程间同步、唤醒的操作。Thread.sleep()与Object.wait()二者都可以暂停当前线程,释放CPU控制权,主要的区别在于Object.wait()在释放CPU同时,释放了对象锁的控制。
 

单单在概念上理解清楚了还不够,需要在实际的例子中进行测试才能更好的理解。对Object.wait(),Object.notify()的应用最经典的例子,应该是三线程打印ABC的问题了吧,这是一道比较经典的面试题,题目要求如下:

建立三个线程,A线程打印10次A,B线程打印10次B,C线程打印10次C,要求线程同时运行,交替打印10次ABC。这个问题用Object的wait(),notify()就可以很方便的解决。代码如下:

先来解释一下其整体思路,从大的方向上来讲,该问题为三线程间的同步唤醒操作,主要的目的就是ThreadA->ThreadB->ThreadC->ThreadA循环执行三个线程。为了控制线程执行的顺序,那么就必须要确定唤醒、等待的顺序,所以每一个线程必须同时持有两个对象锁,才能继续执行。一个对象锁是prev,就是前一个线程所持有的对象锁。还有一个就是自身对象锁。主要的思想就是,为了控制执行的顺序,必须要先持有prev锁,也就前一个线程要释放自身对象锁,再去申请自身对象锁,两者兼备时打印,之后首先调用self.notify()释放自身对象锁,唤醒下一个等待线程,再调用prev.wait()释放prev对象锁,终止当前线程,等待循环结束后再次被唤醒。运行上述代码,可以发现三个线程循环打印ABC,共10次。程序运行的主要过程就是A线程最先运行,持有C,A对象锁,后释放A,C锁,唤醒B。线程B等待A锁,再申请B锁,后打印B,再释放B,A锁,唤醒C,线程C等待B锁,再申请C锁,后打印C,再释放C,B锁,唤醒A。看起来似乎没什么问题,但如果你仔细想一下,就会发现有问题,就是初始条件,三个线程按照A,B,C的顺序来启动,按照前面的思考,A唤醒B,B唤醒C,C再唤醒A。但是这种假设依赖于JVM中线程调度、执行的顺序。

wait和sleep区别

共同点:

1. 他们都是在多线程的环境下,都可以在程序的调用处阻塞指定的毫秒数,并返回。

2. wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法 打断线程的暂停状态 ,从而使线程立刻抛出InterruptedException。

如果线程A希望立即结束线程B,则可以对线程B对应的Thread实例调用interrupt方法。如果此刻线程B正在wait/sleep /join,则线程B会立刻抛出InterruptedException,在catch() {} 中直接return即可安全地结束线程。

需要注意的是,InterruptedException是线程自己从内部抛出的,并不是interrupt()方法抛出的。对某一线程调用 interrupt()时,如果该线程正在执行普通的代码,那么该线程根本就不会抛出InterruptedException。但是,一旦该线程进入到 wait()/sleep()/join()后,就会立刻抛出InterruptedException 。

不同点:

1. Thread类的方法:sleep(),yield()等

Object的方法:wait()和notify()等

2. 每个对象都有一个锁来控制同步访问。Synchronized关键字可以和对象的锁交互,来实现线程的同步。

sleep方法没有释放锁,而wait方法释放了锁,使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。

3. wait,notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用,而sleep可以在任何地方使用

所以sleep()和wait()方法的最大区别是:

    sleep()睡眠时,保持对象锁,仍然占有该锁;

    而wait()睡眠时,释放对象锁。

  但是wait()和sleep()都可以通过interrupt()方法打断线程的暂停状态,从而使线程立刻抛出InterruptedException(但不建议使用该方法)。

sleep()方法

sleep()使当前线程进入停滞状态(阻塞当前线程),让出CUP的使用、目的是不让当前线程独自霸占该进程所获的CPU资源,以留一定时间给其他线程执行的机会;

   sleep()是Thread类的Static(静态)的方法;因此他不能改变对象的机锁,所以当在一个Synchronized块中调用Sleep()方法是,线程虽然休眠了,但是对象的机锁并木有被释放,其他线程无法访问这个对象(即使睡着也持有对象锁)。

  在sleep()休眠时间期满后,该线程不一定会立即执行,这是因为其它线程可能正在运行而且没有被调度为放弃执行,除非此线程具有更高的优先级。

wait()方法

wait()方法是Object类里的方法;当一个线程执行到wait()方法时,它就进入到一个和该对象相关的等待池中,同时失去(释放)了对象的机锁(暂时失去机锁,wait(long timeout)超时时间到后还需要返还对象锁);其他线程可以访问;

  wait()使用notify或者notifyAlll或者指定睡眠时间来唤醒当前等待池中的线程。

  wiat()必须放在synchronized block中,否则会在program runtime时扔出”java.lang.IllegalMonitorStateException“异常。

七、常见线程名词解释

主线程:JVM调用程序main()所产生的线程。

当前线程:这个是容易混淆的概念。一般指通过Thread.currentThread()来获取的进程。

后台线程:指为其他线程提供服务的线程,也称为守护线程。JVM的垃圾回收线程就是一个后台线程。用户线程和守护线程的区别在于,是否等待主线程依赖于主线程结束而结束

前台线程:是指接受后台线程服务的线程,其实前台后台线程是联系在一起,就像傀儡和幕后操纵者一样的关系。傀儡是前台线程、幕后操纵者是后台线程。由前台线程创建的线程默认也是前台线程。可以通过isDaemon()和setDaemon()方法来判断和设置一个线程是否为后台线程。

怎么学习java

corejava

这是java的基础,包括基本的概念,语法,面向对象,集合等,这是作为一个java工程师必须要熟练掌握的,也是最核心的部分。这部分的学习应该是比较有条理性的,也是比较容易学习的,网络上可利用的资源也比较多。推荐一本书《java核心技术》,开始阶段先学习卷1,真正接触项目后可以学习卷二。从现在起你必须学会使用 API帮助手册。java的api巨多,你不可能全部记下来,最好的办法就是学会使用手册。不会用手册的人是学不好java的。

database

数据库是现在项目中不可缺少的部分,基本要求就是数据的增删改查,单表操作,多表操作。掌握的数据库以oracle,mysql,sqlserver三大主流数据库为主,mysql是免费的,适合学习使用,oracle提供了免费的简介版oracleXE可以从官网下载使用。这一部分对sql语句的掌握是至关重要的。sql语句在主流数据库中是通用的。以上都是些基础。如果掌握了,需要深入的学习一些触发器,存储过程的知识。每种数据库都有自己的特点,可以深入研究一种数据库,作为自己的亮点。

web

web技术主要包括html,css,js等,作为一名java工程师,对前端技术的要求不如前端工程师要求那么高,但要掌握基本的使用。这一部分比较重要的是ajax和jquery技术,http技术也是必须要掌握的。html5将会是成为主流。

framework

接触过实际项目的人都明白框架的重要性。对于初学者,可以从三大基本框架入手:struts2,hibernate,spring。首先学会使用,其次是掌握每个框架的核心。对于更深层的运作原理可以先不去理会,等你成长为一名高级工程师的时候再去攻克吧!最后要使用三大框架整合出一个自己的项目出来,作为自己的成果展示。具体的项目可以从一些书籍中参考,也可以从网络查找。

 

 

1java多线程编程系部分转载自网络,如有对程序员或作者侵犯,请联系我们立即删除,另:本文仅代表作者个人观点,与本网站无关。

2java多线程编程这篇文章的原创性以及文中对于编程运维专业度的陈述文字 和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容及图片的有效性、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺以及推荐,本站非盈利,有对图片文字不适的请程序员及读者仅作参考并自行核实相关内容

3这篇java多线程编程的文章,涉及的常量,毫秒,附上,发送,上下文命令,变量,函数,代码,类,库等皆是代称