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线程
进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径
单线程:一个进程如果只有一条执行路径,则称为单线程程序
多线程:一个进程如果有多条执行路径,则称为多线程程序
多线程的实现方式
- 继承Thread类,并重写run()方法
- 实现Runnable接口,并重写run()方法
run()方法:用来封装被线程执行的代码
start()方法:启动线程;然后由JVM调用此线程的run()方法
相比继承Thread类,实现Runnable接口的好处:
- 避免了Java单继承的局限性
- 适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况,把线程和程序的代码、数据有效分离,较好的体现了面向对象的设计思想
设置和获取线程名称
Thread类中设置和获取线程名称的方法:
-
void setName(String name):将此线程的名称更改为等于参数name
-
String getName():返回此线程的名称
-
通过构造方法也可以设置线程名称
// 这是Thread类中的一个构造方法,传递的参数name就是线程名 // 需要通过继承Thread的类中的构造方法里调用super(name) public Thread(String name) { init(null, null, name, 0); }
如何获取main()方法所在的线程名称?
- public static Thread currentThread():返回对当前正在执行的线程对象的引用
线程调度(线程优先级)
线程有两种调度模型
- 分时调度模型:所有线程轮流使用CPU的使用权,平均分配每个线程占用CPU的时间片
- 抢占式调度模型:优先让优先级高的线程使用CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个,获取的CPU时间片相对多一些
Java使用的是抢占式调度模型
假如计算机只有一个CPU,那么CPU在某一时刻只能执行一条指令,线程只有得到CPU时间片,也就是使用权,才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性,因为谁抢到CPU的使用权是不一定的
Thread类中设置和获取线程优先级的方法:
- public final int getPriority():返回此线程的优先级
- public final void setPriority(int newPriority):更改此线程的优先级
线程默认优先级为:5;线程优先级的范围是:1-10
Thread类中有三个静态变量分别代表了线程优先级的最大值、最小值和默认值:
// 线程优先级的范围
System.out.println("这是优先级最大值:" + Thread.MAX_PRIORITY); // 10
System.out.println("这是优先级最小值:" + Thread.MIN_PRIORITY); // 1
System.out.println("这是优先级默认值:" + Thread.NORM_PRIORITY); // 5
线程优先级高仅仅表示线程获取的CPU时间片的几率高,但是要在次数比较多,或者多次运行的时候才能看到你想要的效果
线程控制
Thread类中控制线程的几个方法:
-
static void sleep(long millis):使当前正在执行的线程停留(暂停执行)指定的毫秒数**(注:1秒=1000毫秒)**
-
void join():等待这个线程死亡
t.join()方法只会使主线程进入等待池并等待t线程执行完毕后才会被唤醒。并不影响同一时刻处在运行状态的其他线程
// 启动线程 mt1.start(); mt2.start(); // mt1调用join()方法,等待mt1该线程死亡才会继续执行其他代码 // 但不影响同一时刻处在运行状态的其他线程(mt2还在执行) mt1.join(); // 这时mt1线程死亡,开始执行下面的代码 mt3.start(); System.out.println("---");
-
void setDaemon(boolean on):将此线程标记为守护线程,当运行的线程都是守护线程时,Java虚拟机将退出
线程安全
线程同步保证了多线程数据安全
同步代码块
- 格式:
synchronized(任意对象){
多条语句操作共享数据的代码
}
- synchronized(任意对象):就相当于给代码加锁了,任意对象就可以看成是一把锁
同步代码块的好处和弊端
- 好处:解决了多线程的数据安全问题
- 弊端:当线程很多时,因为每个线程都会去判断同步上的锁,这是很耗费资源的,无形中会降低程序的运行效率
同步方法
同步方法
就是把synchronized关键字加到方法上
-
格式:
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){ }
同步方法的锁对象
- this
同步静态方法
就是把synchronized关键字加到静态方法上
-
格式:
修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名 (方法参数){ }
同步静态方法的锁对象
- 类名.class
线程安全的类
StringBuffer
- 线程安全,可变的字符序列
- 从版本JDK 5开始,被StringBuilder 替代。通常应该使用StringBuilder类,因为它支持所有相同的操作,但它更快,因为它不执行同步
Vector
- 从Java 2平台v1.2开始,该类改进了List接口,使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同,Vector被同步。 如果不需要线程安全的实现,建议使用ArrayList代替Vector
Hashtable
- 该类实现了一个哈希表,它将键映射到值。任何非null对象都可以用作键或者值
- 从Java 2平台v1.2开始,该类进行了改进,实现了Map接口,使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同,Hashtable被同步。 如果不需要线程安全的实现, 建议使用HashMap代替Hashtable
Lock锁
虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题,但是我们并没有直接看到在哪里加上了锁,在哪里释放了锁,为了更清晰的表达如何加锁和释放锁,JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock
Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作
Lock中提供了获得锁和释放锁的方法
- void lock():获得锁
- void unlock():释放锁
Lock是接口不能直接实例化,这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化
ReentrantLock的构造方法
- ReentrantLock():创建一个ReentrantLock的实例
注意事项
注意:必须在try里调用lock()方法!
原因:如果程序出问题,释放锁的操作可能不会被执行。
格式:
// 这样就算程序出错,释放锁的操作依然会执行
try{
lock.lock();
...
}finally{ lock.unlock();
}