线程
线程
一个进程对应的是一个程序
一个进程运行多个任务，这就是线程
单线程：同一时间只能执行一个任务
多线程：同一时间可以执行多个任务
并发：同一时刻，多个任务交替运行（会让人产生同时运行的错觉），就是单核cpu运行多个程序
并行：同一时刻，多个任务同时运行，就是多核cpu运行多个程序
主线程不会堵塞，主线程是和子线程交替执行的
主线程的结束不会影响子线程的调用
public class Thread01 {
public static void main(String[] args) {
cat cat = new cat();
// 启动子线程
// 通过start启动run方法，实现线程
cat.start();
// 如果只是普通的调用run(cat.run())，则不会触发线程机制
System.out.println("主线程：" + Thread.currentThread().getName());
for (int i = 0; i < 60; i++) {
System.out.println("主线程 " + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
// 一个类继承了Thread之后，该类就变成了一个线程
// 重写run代码
class cat extends Thread {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 60; i++) {
System.out.println("hi");
try {
// 1000毫秒 = 1秒
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}// 运行结果
主线程：main
hi
主线程 0
hi
主线程 1
hi
主线程 2
hi
主线程 3
主线程 4
hi
...Java是单线程机制，所以只能继承一个类
当业务要使用线程，但该业务又正好继承别的类时，我们可以使用 Runnable 接口来实现线程
调用方法如下
public class Thread01 {
public static void main(String[] args) {
cat cat = new cat();
// 创建Thread对象，并且传入业务对象
Thread thread = new Thread(cat);
// 调用start方法
thread.start();
System.out.println("主线程：" + Thread.currentThread().getName());
for (int i = 0; i < 60; i++) {...}
}
}
class Dog { }
class cat extends Dog implements Runnable {
@Override
public void run() {...}
}线程常用方法
用户线程：线程执行完任务结束或者以通知的方式结束
守护线程：所有用户线程结束，则守护线程结束
线程类名.对应方法名
setName // 设置线程名
getName // 返回线程名
start // 启动线程
run // 启动run方法
setPriority // 更改线程的优先级
getPriority // 获取线程的优先级
sleep // 使当前线程休眠
interrupt // 请求线程停止当前状态（不是强制停止）
yield // 切换线程（是否让出 CPU 由操作系统的线程调度器决定）
join // 切换线程（强制）
setDaemon(true) // 守护线程，当所有线程结束，则守护线程也会跟着结束（即使该线程还没执行完）public class Thread03 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
T t = new T();
t.setName("zhangsan");
t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
t.start();
Thread.sleep(1000 * 5);
// 5秒之后，t停止休眠
t.interrupt();
}
}
class T extends Thread {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 子线程");
try {
Thread.sleep(1000 * 10);
} catch (InterruptedException e) {
// 当主方法执行了interrupt代码之后，会抛出一个中断异常
// 因此这里可以执行一些业务代码
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " interrupt");
}
}
}
}// 运行结果
zhangsan 子线程
zhangsan interrupt
zhangsan 子线程
zhangsan 子线程
zhangsan 子线程
zhangsan 子线程public class Thread04 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
T1 t1 = new T1();
t1.start();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("主线程1\t" + i);
if (i == 2) {
// 当i = 2时，就切换到t1子线程
t1.join();
}
}
}
}
class T1 extends Thread {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("子线程2\t" + i);
}
}
}// 运行结果
子线程2 0
主线程1 0
主线程1 1
子线程2 1
主线程1 2
子线程2 2
子线程2 3
子线程2 4
主线程1 3
主线程1 4线程同步
synchronized当多个线程要访问同一个资源的时候，可能会出现数据不同步的问题
synchronized 的作用就是让这些线程进行同步的
- 循环
- 同步代码块
- 判断共享数据是否到了末尾（到了末尾，结束；没到末尾，执行核心代码）
互斥锁
- 非静态方法中的
synchronized (this)in()方法是非静态方法，使用synchronized (this)表示对当前对象实例加锁。- 多个线程操作同一个
H实例时，会竞争同一把锁；不同实例间的锁互不干扰。
- 静态方法中的
synchronized (H.class)vi()是静态方法，使用synchronized (H.class)表示对H类的类对象加锁。- 类对象在 JVM 中唯一，因此所有
H实例的线程调用vi()时，都会竞争这把类级锁，实现全局同步。
确保多个线程访问同一个资源的时候是一个一个的访问，而不是同时访问
被 static 修饰的方法（静态方法）或属性（静态变量）属于类本身，而不属于类的任何具体对象。
class H implements Runnable {
// 非静态方法同步
public void in() {
synchronized (this) { }
}
// 静态方法同步
public static void vi() {
// 当前类.class
synchronized (H.class) { }
}
}注意点：推荐使用同步代码块，而不是直接同步整个类或者方法
多个线程的锁对象必须是同一个，也就是说必须是同一个对象调用，不能创建多个对象调用
public class Thread03 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
T t = new T();
// 同一个对象锁
Thread thread1 = new Thread(t);
Thread thread2 = new Thread(t);
T t1 = new T();
// 非同一个对象锁
Thread thread1 = new Thread(t);
Thread thread2 = new Thread(t1);
}
}
class T implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 同步代码块
synchronized (T.class) { }
}
}手动锁（lock）
lock获取锁
unlock释放锁class Money implements Runnable {
// 设置为静态，确保锁的唯一性
static Lock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while (lood) {
// 获取锁
lock.lock();
try {
System.out.println("java");
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 释放锁
lock.unlock();
}
}
}
}线程死锁
两个或多个线程相互持有对方所需的资源（锁），且都在等待对方释放资源，导致所有线程永久阻塞的状态
Thread和Runnable的区别
本质上没有区别
但实现Runnable接口的方式更适合多个线程共享一个资源的情况，避免单线程的限制
线程池
提交任务时，线程池会创建新的线程对象，任务完成时，线程会归还线程池，下次在执行任务时就直接调用线程池中的线程，而不用重新创建新线程
public class Xc_Chi {
public static void main(String[] args) {
// 线程池(有上限)
// 设置线程上限为3，所以该线程最多只能存放3个线程
ExecutorService exs = Executors.newFixedThreadPool(3);
exs.submit(new Demo());
exs.submit(new Demo());
exs.submit(new Demo());
exs.submit(new Demo());
exs.submit(new Demo());
exs.submit(new Demo());
exs.submit(new Demo());
// 销毁线程池（线程池中的所有线程会消失）
exs.shutdown();
}
}
class Demo implements Runnable {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ---");
}
}// 运行结果
// 最多3个线程
pool-1-thread-2 ---
pool-1-thread-1 ---
pool-1-thread-1 ---
pool-1-thread-3 ---
pool-1-thread-1 ---
pool-1-thread-2 ---
pool-1-thread-3 ---public class Xc_Chi {
public static void main(String[] args) {
// 线程池（无上限）
// int最大值封顶
ExecutorService exs1 = Executors.newCachedThreadPool();
exs1.submit(new Demo());
exs1.submit(new Demo());
exs1.submit(new Demo());
exs1.submit(new Demo());
exs1.submit(new Demo());
exs1.submit(new Demo());
exs1.submit(new Demo());
exs1.submit(new Demo());
// 销毁线程池（线程池中的所有线程会消失）
exs1.shutdown();
}
}
class Demo implements Runnable {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " ---");
}
}// 运行结果
// 有8个线程
pool-1-thread-2 ---
pool-1-thread-7 ---
pool-1-thread-1 ---
pool-1-thread-4 ---
pool-1-thread-3 ---
pool-1-thread-8 ---
pool-1-thread-6 ---
pool-1-thread-5 ---自定义线程池
-C3M_Lfz4.png)
// 自定义线程池
ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(
3, // 核心线程
6, // 最大线程
60, // 线程空闲时间
TimeUnit.SECONDS, // 时间单位
new ArrayBlockingQueue<>(3), // 任务队列
Executors.defaultThreadFactory(), // 创建线程工厂
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 任务拒绝策略
);线程池中线程数量推荐
CPU密集型运算：就是自己电脑的CPU线程数，4核8线程（线程数为8）
根据上图，8线程的CPU，且期望CPU利用率为100%，则线程池中对应的线程数推荐为16
消费者与生产者实例（Lock锁）
消费者
public class Foodie extends Thread {
public void run() {
while (true) {
synchronized (Desk.lock) {
// 判断面条还剩多少
if (Desk.count == 0) {
break;
} else {
// 判断面条是否做好
if (Desk.foodFlag == 0) {
try {
// 线程等待
Desk.lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
Desk.count--;
System.out.println("消费者正在吃面，还剩 " + Desk.count + "碗");
Desk.lock.notifyAll(); // 唤醒跟这把锁绑定的所有线程
// 改变桌子的状态
Desk.foodFlag = 0;
}
}
}
}
}
}生产者
public class Cook extends Thread {
public void run() {
while (true) {
synchronized (Desk.lock) {
// 判断面条还有没有
if (Desk.count == 0) {
break;
} else {
// 判断桌子上是否有面条
if (Desk.foodFlag == 1) {
try {
// 有就等待
Desk.lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
System.out.println("厨师做了一碗面");
// 桌子状态：有面
Desk.foodFlag = 1;
// 唤醒等待中的消费者线程
Desk.lock.notifyAll();
}
}
}
}
}
}中间控制件
public class Desk {
// 0:没面条 1:有面条
public static int foodFlag = 0;
// 面条数
public static int count = 10;
// 锁对象
public static Object lock = new Object();
}运行项目
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
Cook cook = new Cook();
Foodie foodie = new Foodie();
cook.setName("厨师");
foodie.setName("消费者");
cook.start();
foodie.start();
}
}运行结果
......
厨师做了一碗面
消费者正在吃面，还剩 2碗
厨师做了一碗面
消费者正在吃面，还剩 1碗
厨师做了一碗面
消费者正在吃面，还剩 0碗消费者与生产者（堵塞队列）
消费者
public class Foodie extends Thread {
ArrayBlockingQueue<String> s;
public Foodie (ArrayBlockingQueue<String> s) {
this.s = s;
}
public void run() {
while (true) {
// 不断地往队列中获取面条
try {
String string = s.take();
System.out.println(string);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}生产者
public class Cook extends Thread {
ArrayBlockingQueue<String> s;
public Cook (ArrayBlockingQueue<String> s) {
this.s = s;
}
public void run() {
while (true) {
// 不断地往队列中放入面条
try {
s.put("面条");
System.out.println("厨师做了一碗面");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}运行项目
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
// 堵塞队列对象，设置容量为 1 的有界阻塞队列
// 堵塞队列中有锁，所以不需要额外的加锁
ArrayBlockingQueue<String> s = new ArrayBlockingQueue<>(1);
// 为了数据同步，所以两个对象使用同一个队列
Cook cook = new Cook(s);
Foodie foodie = new Foodie(s);
cook.start();
foodie.start();
}
}