JavaEE基础（二十四）/多线程

1、多线程(多线程的引入)

• 1.什么是线程
  • 线程是程序执行的一条路径, 一个进程中可以包含多条线程
  • 多线程并发执行可以提高程序的效率, 可以同时完成多项工作
• 2.多线程的应用场景
  • 红蜘蛛同时共享屏幕给多个电脑
  • 迅雷开启多条线程一起下载
  • QQ同时和多个人一起视频
  • 服务器同时处理多个客户端请求

2、多线程(多线程并行和并发的区别)

• 并行就是两个任务同时运行，就是甲任务进行的同时，乙任务也在进行。(需要多核CPU)
• 并发是指两个任务都请求运行，而处理器只能按受一个任务，就把这两个任务安排轮流进行，由于时间间隔较短，使人感觉两个任务都在运行。
• 比如我跟两个网友聊天，左手操作一个电脑跟甲聊，同时右手用另一台电脑跟乙聊天，这就叫并行。
• 如果用一台电脑我先给甲发个消息，然后立刻再给乙发消息，然后再跟甲聊，再跟乙聊。这就叫并发。

3、多线程(Java程序运行原理和JVM的启动是多线程的吗)

• A:Java程序运行原理

  • Java命令会启动java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ，然后主线程去调用某个类的 main 方法。

• B:JVM的启动是多线程的吗

  • JVM启动至少启动了垃圾回收线程和主线程，所以是多线程的。

4、多线程(多线程程序实现的方式1)

• 1.继承Thread

  • 定义类继承Thread
  • 重写run方法
  • 把新线程要做的事写在run方法中
  • 创建线程对象
  • 开启新线程, 内部会自动执行run方法

  • public class Demo2_Thread {
    
        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
            MyThread mt = new MyThread();                           //4,创建自定义类的对象
            mt.start();                                             //5,开启线程
    
            for(int i = 0; i < 3000; i++) {
                System.out.println("bb");
            }
        }
    
    }
    class MyThread extends Thread {                                 //1,定义类继承Thread
        public void run() {                                         //2,重写run方法
            for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中
                System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
            }
        }
    }
    

5、多线程(多线程程序实现的方式2)

• 2.实现Runnable

  • 定义类实现Runnable接口
  • 实现run方法
  • 把新线程要做的事写在run方法中
  • 创建自定义的Runnable的子类对象
  • 创建Thread对象, 传入Runnable

  • 调用start()开启新线程, 内部会自动调用Runnable的run()方法

    public class Demo3_Runnable {
        /**
         * @param args
         */
        public static void main(String[] args) {
            MyRunnable mr = new MyRunnable();                       //4,创建自定义类对象
            //Runnable target = new MyRunnable();
            Thread t = new Thread(mr);                              //5,将其当作参数传递给Thread的构造函数
            t.start();                                              //6,开启线程
    
            for(int i = 0; i < 3000; i++) {
                System.out.println("bb");
            }
        }
    }
    
    class MyRunnable implements Runnable {                          //1,自定义类实现Runnable接口
        @Override
        public void run() {                                         //2,重写run方法
            for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中
                System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
            }
        }
    
    }
    

6、多线程(实现Runnable的原理)

• 查看源码
  • 1,看Thread类的构造函数,传递了Runnable接口的引用
  • 2,通过init()方法找到传递的target给成员变量的target赋值
  • 3,查看run方法,发现run方法中有判断,如果target不为null就会调用Runnable接口子类对象的run方法

7、多线程(两种方式的区别)

• 查看源码的区别:

  • a.继承Thread : 由于子类重写了Thread类的run(), 当调用start()时, 直接找子类的run()方法
  • b.实现Runnable : 构造函数中传入了Runnable的引用, 成员变量记住了它, start()调用run()方法时内部判断成员变量Runnable的引用是否为空, 不为空编译时看的是Runnable的run(),运行时执行的是子类的run()方法

• 继承Thread

  • 好处是:可以直接使用Thread类中的方法,代码简单
  • 弊端是:如果已经有了父类,就不能用这种方法
• 实现Runnable接口
  • 好处是:即使自己定义的线程类有了父类也没关系,因为有了父类也可以实现接口,而且接口是可以多实现的
  • 弊端是:不能直接使用Thread中的方法需要先获取到线程对象后,才能得到Thread的方法,代码复杂

8、多线程(匿名内部类实现线程的两种方式)

• 继承Thread类

  new Thread() {                                                  //1,new 类(){}继承这个类
      public void run() {                                         //2,重写run方法
          for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中
              System.out.println("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
          }
      }
  }.start();
  

• 实现Runnable接口

  new Thread(new Runnable(){                                      //1,new 接口(){}实现这个接口
      public void run() {                                         //2,重写run方法
          for(int i = 0; i < 3000; i++) {                         //3,将要执行的代码,写在run方法中
              System.out.println("bb");
          }
      }
  }).start();
  

9、多线程(获取名字和设置名字)

• 1.获取名字
  • 通过getName()方法获取线程对象的名字

• 2.设置名字

  • 通过构造函数可以传入String类型的名字

  • new Thread("xxx") {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
            }
        }
    }.start();
    
    new Thread("yyy") {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println(this.getName() + "....bb");
            }
        }
    }.start();
    

  • 通过setName(String)方法可以设置线程对象的名字

  • Thread t1 = new Thread() {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println(this.getName() + "....aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
            }
        }
    };
    
    Thread t2 = new Thread() {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println(this.getName() + "....bb");
            }
        }
    };
    t1.setName("芙蓉姐姐");
    t2.setName("凤姐");
    
    t1.start();
    t2.start();
    

10、多线程(获取当前线程的对象)

• Thread.currentThread(), 主线程也可以获取

  • new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
            }
        }
    }).start();
    
    new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 1000; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "...bb");
            }
        }
    }).start();
    Thread.currentThread().setName("我是主线程");                    //获取主函数线程的引用,并改名字
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());       //获取主函数线程的引用,并获取名字
    

11、多线程(休眠线程)

• Thread.sleep(毫秒,纳秒), 控制当前线程休眠若干毫秒1秒= 1000毫秒 1秒 = 1000 * 1000 * 1000纳秒 1000000000

      new Thread() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 10; i++) {
                  System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                  try {
                      Thread.sleep(10);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          }
      }.start();
  
      new Thread() {
          public void run() {
              for(int i = 0; i < 10; i++) {
                  System.out.println(getName() + "...bb");
                  try {
                      Thread.sleep(10);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          }
      }.start();
  

12、多线程(守护线程)

• setDaemon(), 设置一个线程为守护线程, 该线程不会单独执行, 当其他非守护线程都执行结束后, 自动退出

  • Thread t1 = new Thread() {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 50; i++) {
                System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    };
    
    Thread t2 = new Thread() {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println(getName() + "...bb");
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    };
    
    t1.setDaemon(true);                     //将t1设置为守护线程
    
    t1.start();
    t2.start();
    

13、多线程(加入线程)

• join(), 当前线程暂停, 等待指定的线程执行结束后, 当前线程再继续

• join(int), 可以等待指定的毫秒之后继续

  • final Thread t1 = new Thread() {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 50; i++) {
                System.out.println(getName() + "...aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    };
    
    Thread t2 = new Thread() {
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 50; i++) {
                if(i == 2) {
                    try {
                        //t1.join();                        //插队,加入
                        t1.join(30);                        //加入,有固定的时间,过了固定时间,继续交替执行
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println(getName() + "...bb");
    
            }
        }
    };
    
    t1.start();
    t2.start();
    

14、多线程(礼让线程)

• yield让出cpu

15、多线程(设置线程的优先级)

• setPriority()设置线程的优先级

16、多线程(同步代码块)

• 1.什么情况下需要同步
  • 当多线程并发, 有多段代码同时执行时, 我们希望某一段代码执行的过程中CPU不要切换到其他线程工作. 这时就需要同步.
  • 如果两段代码是同步的, 那么同一时间只能执行一段, 在一段代码没执行结束之前, 不会执行另外一段代码.

• 2.同步代码块

  • 使用synchronized关键字加上一个锁对象来定义一段代码, 这就叫同步代码块

  • 多个同步代码块如果使用相同的锁对象, 那么他们就是同步的

    class Printer {
        Demo d = new Demo();
        public static void print1() {
            synchronized(d){                //锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象
                System.out.print("黑");
                System.out.print("马");
                System.out.print("程");
                System.out.print("序");
                System.out.print("员");
                System.out.print("\r\n");
            }
        }
    
        public static void print2() {
            synchronized(d){
                System.out.print("传");
                System.out.print("智");
                System.out.print("播");
                System.out.print("客");
                System.out.print("\r\n");
            }
        }
    }
    

17、多线程(同步方法)

• 使用synchronized关键字修饰一个方法, 该方法中所有的代码都是同步的

  class Printer {
      public static void print1() {
          synchronized(Printer.class){                //锁对象可以是任意对象,但是被锁的代码需要保证是同一把锁,不能用匿名对象
              System.out.print("黑");
              System.out.print("马");
              System.out.print("程");
              System.out.print("序");
              System.out.print("员");
              System.out.print("\r\n");
          }
      }
      /*
       * 非静态同步函数的锁是:this
       * 静态的同步函数的锁是:字节码对象
       */
      public static synchronized void print2() {
          System.out.print("传");
          System.out.print("智");
          System.out.print("播");
          System.out.print("客");
          System.out.print("\r\n");
      }
  }
  

18、多线程(线程安全问题)

• 多线程并发操作同一数据时, 就有可能出现线程安全问题

• 使用同步技术可以解决这种问题, 把操作数据的代码进行同步, 不要多个线程一起操作

      public class Demo2_Synchronized {
  
          /**
           * @param args
           * 需求:铁路售票,一共100张,通过四个窗口卖完.
           */
          public static void main(String[] args) {
              TicketsSeller t1 = new TicketsSeller();
              TicketsSeller t2 = new TicketsSeller();
              TicketsSeller t3 = new TicketsSeller();
              TicketsSeller t4 = new TicketsSeller();
  
              t1.setName("窗口1");
              t2.setName("窗口2");
              t3.setName("窗口3");
              t4.setName("窗口4");
              t1.start();
              t2.start();
              t3.start();
              t4.start();
          }
  
      }
  
      class TicketsSeller extends Thread {
          private static int tickets = 100;
          static Object obj = new Object();
          public TicketsSeller() {
              super();
  
          }
          public TicketsSeller(String name) {
              super(name);
          }
          public void run() {
              while(true) {
                  synchronized(obj) {
                      if(tickets <= 0)
                          break;
                      try {
                          Thread.sleep(10);//线程1睡,线程2睡,线程3睡,线程4睡
                      } catch (InterruptedException e) {
  
                          e.printStackTrace();
                      }
                      System.out.println(getName() + "...这是第" + tickets-- + "号票");
                  }
              }
          }
      }
  

19、多线程(火车站卖票的例子用实现Runnable接口)

20、多线程(死锁)

• 多线程同步的时候, 如果同步代码嵌套, 使用相同锁, 就有可能出现死锁

  • 尽量不要嵌套使用

    private static String s1 = "筷子左";
    private static String s2 = "筷子右";
    public static void main(String[] args) {
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    synchronized(s1) {
                        System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "等待" + s2);
                        synchronized(s2) {
                            System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "开吃");
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
    
        new Thread() {
            public void run() {
                while(true) {
                    synchronized(s2) {
                        System.out.println(getName() + "...拿到" + s2 + "等待" + s1);
                        synchronized(s1) {
                            System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "开吃");
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
    }
    

21、多线程(以前的线程安全的类回顾)

• A:回顾以前说过的线程安全问题
  • 看源码：Vector,StringBuffer,Hashtable,Collections.synchroinzed(xxx)
  • Vector是线程安全的,ArrayList是线程不安全的
  • StringBuffer是线程安全的,StringBuilder是线程不安全的
  • Hashtable是线程安全的,HashMap是线程不安全的