【JavaSE】多线程(学习笔记)

一、多线程概述

  1. 进程:正在运行的程序
    1. 系统进行资源分配粒调用的独立单位
    2. 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源
  2. 线程:进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径
    1. 单线程:一条执行路径
    2. 多线程:多条执行路径

二、多线程的实现

1、继承Thread类

1)使用

重写run()方法,调用start()方法

  • run():封装线程执行的代码
  • start():执行线程,jvm虚拟机调用run()方法
2)设置/获取线程名称

void setName(String name):改线程名

String getName():返回线程名

构造方法设置线程名称 --> 子类需写带参构造方法

public 类名(String s){
    super(s);
}

public static Thread currentThread():获取对当前正在执行的线程对象的引用

Tread.currentThread().getName();

2、实现Runnable接口

1)使用
  1. 定义类实现Runnable接口,重写run()方法,并创建对象
  2. 创建Thread对象,让类的对象传入
    1. Thread(Runnable target)
    2. Thread(Runnable target, String name)
  3. 启动线程
2)优点

方便继承别的类

多个线程访问一个资源

三、线程优先级

1、线程调度

分时调度模型:线程轮流使用CPU ,平均分配cpu时间片

抢占式调度模型:优先让优先级高的线程使用CPU,优先级相同则随机分配

Java使抢占式调度模型,线程执行具有随机性

2、查询/设置优先级

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

  • 最大10
  • 最小1
  • 默认5

四、线程控制

  1. 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
  2. void join():等待这个线程死亡 --> 使其线程独占
  3. void setDaemon(boolean on):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
    1. boolean on:true开启,false关闭
    2. 不会立即退出

五、线程生命周期

  1. 创建对象:new()
  2. 有资格,没权利:start()
  3. 有资格,有权利运行:抢到了cpu资源
    1. 阻塞:sleep()
    2. 结束:stop()

六、线程同步

1、数据安全问题

1)原因

1、多线程环境

2、有共享数据

3、有多条语句操作共享数据

2)解决方法

不允许多线程共同操作共享数据

2、同步代码块

synchronized(任意对象) {
    多条语句操作共享数据的代码
}

synchronized(任意对象):任意对象就可以看成是一把锁/钥匙

3、同步方法

1)同步方法

格式:修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){}

锁/钥匙:this

2)同步静态方法

格式:修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数){}

锁/钥匙:类名.class

4、线程安全类

  1. StringBuffer:线程安全的StringBuilder
  2. Vector:线程安全的ArrayList
  3. Hashtable:线程安全的HashMap
  4. 返回线程安全的列表
// 定义
static <T> List<T> synchronized (List<T> list)
// 实例
List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

5、Lock锁

1)间接实例化

private Lock lock = new ReentrantLock;

2)获得锁

void lock()

3)关闭锁

void unlock()

七、生产者消费者模型

1、概述

生产者 --> 共享数据区域 <—消费者

2、Object类的等待唤醒方法

  1. void wait():当前线程等待
  2. void notify():唤醒正在等待对象监视器的单个线程
  3. void notifyAll():唤醒所有线程

3、使用注意

  1. wait()notify()/notifyAll()成对出现
  2. 加入boolean state变量判断等待与唤醒

4、代码实现

public class Box {
    private int milk;
    private boolean state = false;

    public synchronized void put(int milk) {
        if(state){
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.milk = milk;
        System.out.println("送第" + this.milk + "瓶奶");
        state = true;
        notifyAll();
    }
    public synchronized void get(){
        if(!state) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("取第" + milk + "瓶奶");
        state = false;
        notifyAll(); 
    }
}
public class Customer implements Runnable{
    private Box b;

    public Customer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            b.get();
        }
    }
}
public class Producer implements Runnable {
    private Box b;

    public Producer(Box b) {
        this.b = b;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            b.put(i);
        }
    }
}
public class BoxDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Box b = new Box();
        Customer c = new Customer(b);
        Producer p = new Producer(b);

        Thread t1 = new Thread(c);
        Thread t2 = new Thread(p);

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

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