Java oop 第13章_多线程

第13章_多线程

一、   多线程相关的概念：

1.  程序：由某种编程语言开发可执行某些功能的代码组合，它是静态的概念。
2.   进程：当程序被执行时的过程可以理解为讲程序从外存调入内存的过程，会为每一个程序至少开辟一个独立的内存空间，程序在内存中的状态称为一个进程。
3.   线程：一个进程至少会有一个独立的内存空间，但线程是依附在进程的内存空间中工作的，因此它没有自己的独立内存空间，多个线程会共用一个进程的内存空间。
4.   多线程开发：往往一个进程中可以包含多个线程，多线程开发就是要具体实施一个进程中执行（启动）多个线程。

二、   Java中如何实现多线程开发：

1.   通过继承Thread类，并重写Run方法完成多线程开发。

　　　　当一个类继承Thread父类就可以通过该类调用start()方法启动线程，创建多个对象就可以启动多个线程，run()方法是在启动线程时由JVM调用执行。

　　　　代码参考：com.oop.ch13.ThreadTest

package com.oop.ch13;

/**
 * 练习通过继承Thread类，并重写Run()方法完成多线程开发。
 *
 */
public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.start();

        Person person1 = new Person();
        person1.start();

        Person person2 = new Person();
        person2.start();

    }

}

class Person extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        Integer nums = 1;
        while (true) {
            if (nums <= 5) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程第" + nums + "次输出");
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                nums++;
            } else {
                System.out.println("执行完成");
                break;
            }

        }
    }

}

1.  通过实现Runnable接口，并实现Run方法完成多线程开发。

　　　　因为Java是一个单继承的编程语言，因此为了完成多线程开发，我们可能通常会直接实现Runnable接口，而不是继承Thread父类。

　　　　当一个类实现Runnable接口后，在创建Thread对象时可以将实现了Runnable的实现类对象作为参数，从而通过Thread的对象来启动多个线程。

　　　　代码参考：com.oop.ch13.RunnableTest

package com.oop.ch13;
/**
 * 练习：通过实现Runnable接口，并实现Run方法完成多线程开发。
 *
 */
public class RunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal  = new Animal();

        //将Animal的对象作为参数传给Thread
        Thread thread1 = new Thread(animal);
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(animal);
        thread2.start();

        Thread thread3 = new Thread(animal);
        thread3.start();
    }
}

class Animal implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        Integer nums = 1;
        while (true) {
            if (nums <= 5) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程第" + nums + "次输出");
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                nums++;
            } else {
                System.out.println("执行完成");
                break;
            }

        }

    }
}

三、   解决多线程开发中存在的问题：

　　问题：在进行多线程开发时会存在线程安全的问题（同步问题），多个线程共用一个进程的内存空间，访问的变量、方法都是同一个。

　　解决方案：使用一个解决同步问题的关键字synchronized，具体使用方式有两种。

　　方式1：使用synchronized关键字修饰方法，方法就为同步方法；

　　方式2：使用synchronized关键字修饰一段代码块，编写一段同步代码块。

　　案例描述：模拟“机票销售系统”，多个窗口会销售同一个航班的票，要保证机票不能出现多个窗口销售同一张机票的情况。

　　代码参见：

　　com.oop.ch13.WindowTest

package com.oop.ch13;
/**
 * 模拟“机票销售系统”，多个窗口会销售同一个航班的票，要保证机票不能出现多个窗口销售同一张机票的情况。
 * 没有进行同步处理。
 *
 */
public class WindowTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window window = new Window();

        Thread thread1 = new Thread(window);
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(window);
        thread2.start();

        Thread thread3 = new Thread(window);
        thread3.start();

    }
}

class  Window implements Runnable{

    @Override
    public void  run() {
        Integer nums = 20;
        while(true) {
            if (nums >0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "销售了剩余的第" + nums + "张票");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                nums --;
            }else {
                System.out.println("机票销售完成");
                break;
            }
        }
    }
}

　　com.oop.ch13.WindowSynchronizedTest

package com.oop.ch13;

/**
 * 模拟“机票销售系统”，多个窗口会销售同一个航班的票，要保证机票不能出现多个窗口销售同一张机票的情况。
 *
 * 进行同步处理。
 *
 */
public class WindowSynchronizedTest {
    public static void main(String[] args) {
        Windows windows = new Windows();

        Thread thread1 = new Thread(windows);
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(windows);
        thread2.start();

        Thread thread3 = new Thread(windows);
        thread3.start();

    }
}

class Windows implements Runnable {

    //声明为成员变量，这样多个线程共用的才是同一个变量，否则每个线程都会运行一遍run()方法
    Integer nums = 20;
    @Override
    /*
     * 用synchronized关键字修饰一段代码块
     * 或用synchronized修饰方法，就是同步方法
     * public void synchronized run(){}
     *
     */

    public void run() {
        while (true) {
            //同步处理
            synchronized (this) {
                if (nums > 0) {

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "销售了剩余的第" + nums + "张票");
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    nums--;

                } else {
                    System.out.println("机票销售完成");
                    break;
                }
            }
        }

    }
}

 

四、   线程的五种状态：

1、   创建（New）：

2、   就绪（Runnable）：

3、   运行（Running）：

4、   阻塞（Blocked）：

5、   死亡（Dead）：