【Java】多線程基礎詳解

文章目錄

• 【Java】多線程基礎詳解
• 線程的相關概念
• 一、創(chuàng)建線程的幾種方式
• • 1. 繼承Thread類
  • 2. 實現(xiàn)Runnable接口
  • 3.實現(xiàn)Callable接口
  • 4. 推薦使用Runnable接口
• 二、線程安全
• • 1. 線程安全問題引入
  • 2.解決線程安全問題
  • 3. 線程中的可見性問題：
  • 運行結果顯示
  • 解決方法
  • 運行結果顯示

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線程的相關概念

• 程序：程序是含有指令和數(shù)據(jù)的文件，也可以說程序是靜態(tài)代碼，被存儲在磁盤或者其他的數(shù)據(jù)存儲設備中。
• 進程：進程是程序執(zhí)行一次的過程。進程是系統(tǒng)運行程序的單位，因此進程是動態(tài)的。當程序運行時就會被系統(tǒng)載入內存，并且啟動他的工作。對于完全不相關的程序，在同時執(zhí)行時，不會做數(shù)據(jù)的交換，而且可以完全獨立運行。
• 多任務：多任務是在一個系統(tǒng)中可以同時運行多個進程。每個進程都是獨立的任務，每個進程都有自己獨立的內存。所謂的同時運行進程，其實是操作系統(tǒng)將資源分配給各個進程以后，每個進程在CPU上交替運行。
• 線程：線程是比進程更小的執(zhí)行單位。一個進程執(zhí)行過程可以產(chǎn)生多個線程，形成多條執(zhí)行路徑，提高了運行效率。不同的是，同類的多個線程共享同一塊內存，在進行各個線程的切換時開銷比進程小很多。
• 多線程：同時執(zhí)行一個以上的線程，一個線程的執(zhí)行不必等到另一個線程執(zhí)行完成在執(zhí)行。

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提示：以下是本篇文章正文內容，下面案例可供參考

一、創(chuàng)建線程的幾種方式

1. 繼承Thread類

• Thread 也是實現(xiàn)Runnable接口
• 管理線程的生命周期

2. 實現(xiàn)Runnable接口

• 只有一個run方法

3.實現(xiàn)Callable接口

• 只有一個call方法帶有返回值

4. 推薦使用Runnable接口

• extends 只能繼承一個類 單繼承
• implements 可以實現(xiàn)多個接口 靈活
• 繼承Thread的類創(chuàng)建的對象 只能調用一次start 方法啟動線程

public class ThreadTest{public static void main(String[] args){RunTest r1 = new RunTest ();Thread t2 = new Thread (r1);Thread t3 = new Thread (r1);t3.start ();t2.start ();try {t3.join ();t2.join ();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException (e);}System.out.println (r1.t);} }class RunTest implements Runnable{int t;Object o1 = new Object ();@Overridepublic void run(){// 保證原子性synchronized (o1) {for(int i = 0; i < 10000; i++){t++;}}} }

二、線程安全

1. 線程安全問題引入

• 對于一個變量的操作： 使用 賦值 讀取 寫入 加載 上鎖 解鎖
• 多個線程同時操作同一個變量：就會因為內存中原子操作不及時等原因導致重復(非同步操作)操作

2.解決線程安全問題

• 保證對于這個共享資源的操作必須是原子操作
• 對資源加鎖，操作完成之后釋放鎖
  • synchronized 關鍵字
    • 隱式鎖 加鎖與解鎖 不可代碼操作的
  • Lock接口下的鎖
    • 顯式鎖 主動的加鎖 與 解鎖
      • lock
      • unlock
• 在鎖塊中的代碼如果出現(xiàn)了異常中斷，卡住
  • 導致此資源不能被釋放，一直被當前線程占用
  • 顯式鎖： 如果出現(xiàn)了異常，可以在finally塊中主動的釋放資源

3. 線程中的可見性問題：

• 一個線程把資源修改了
• 其他線程無法即時得知

（示例）：對于兩個線程 t1 和 t2, 用 t2 線程來控制 t1 線程的關閉；
代碼如下：

public class ThreadTest{public static void main(String[] args){Thread1 t1= new Thread1 ();Thread2 t2= new Thread2 (t1);t1.start ();try {Thread.sleep (2000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException (e);}t2.start ();} }class Thread1 extends Thread{boolean flag = true;@Overridepublic void run(){System.out.println ("Thread1 啟動了...");int num=0;while(flag){num++;}System.out.println ("Thread1 結束了...");} }class Thread2 extends Thread{Thread1 t1;Thread2(Thread1 t1){this.t1 = t1;}@Overridepublic void run(){System.out.println ("Thread2 啟動了...");t1.flag = false;System.out.println (" t1.flag = false; \n Thread2 結束了...");} }

運行結果顯示

t2 進程結束了，t1 進程還未結束

解決方法

用volatile關鍵字 保證線程間通信即時 (不能作為原子操作的標準)
代碼如下：

public class ThreadTest{public static void main(String[] args){Thread1 t1= new Thread1 ();Thread2 t2= new Thread2 (t1);t1.start ();try {Thread.sleep (2000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException (e);}t2.start ();} }class Thread1 extends Thread{volatile boolean flag = true;@Overridepublic void run(){System.out.println ("Thread1 啟動了...");int num=0;while(flag){num++;}System.out.println ("Thread1 結束了...");} }class Thread2 extends Thread{Thread1 t1;Thread2(Thread1 t1){this.t1 = t1;}@Overridepublic void run(){System.out.println ("Thread2 啟動了...");t1.flag = false;System.out.println (" t1.flag = false; \n Thread2 結束了...");} }

運行結果顯示

t2進程結束后，t1進程也結束了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Java篇】多线程详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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