「java基础多线程」java中的多线程
今天给各位分享java基础多线程的知识,其中也会对java中的多线程进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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java多线程有哪些状态?
初始态:一个线程调用了new方法之后,并在调用start方法之前的所处状态。
就绪:一旦线程调用了start 方法,线程就转到Runnable 状态。
阻塞/ NonRunnable:线程处于阻塞/NonRunnable状态,这是由两种可能性造成的:要么是因挂起而暂停的,要么是由于某些原因而阻塞的,例如包括等待IO请求的完成。
停止/退出:线程转到退出状态,这有两种可能性,要么是run方法执行结束,要么是调用了stop方法。
java多线程理解
线程是系统调度中的最小单位,因为其拥有比进程更小的资源消耗,因此,在进行同类事情,需要进行互相的通讯等等事情的时候,都采用线程来进行处理。
对于只做固定的一件事情(比如:计算1+2+3+...+9999999)来说,其性能上不会比采用单线程的整体效率高,原因是,同时都是要做这么多运算,采用多线程的话,系统在进行线程调度的过程中喙浪费一些资源和时间,从而性能上下降。
那么,多线程是否就没有存在的意义了呢?答案当然不是的。多线程还是有存在的价值的,我们在写输入流输出流,写网络程序等等的时候,都会出现阻塞的情况,如果说,我们不使用多线程的话,从A中读数据出来的时候,A因为没有准备好,而整个程序阻塞了,其他的任何事情都没法进行。如果采用多线程的话,你就不用担心这个问题了。还举个例子:游戏中,如果A角色和B角色采用同一个线程来处理的话,那么,很有可能就会出现只会响应A角色的操作,而B角色就始终被占用了的情况,这样,玩起来肯定就没劲了。
因此,线程是有用的,但也不是随便乱用,乱用的话,可能造成性能的低下,它是有一点的适用范围的,一般我认为:需要响应多个人的事情,从设计上需要考虑同时做一些事情(这些事情很多情况下可能一点关系都没有,也有可能有一些关系的)。
使用多线程的时候,如果某些线程之间涉及到资源共享、互相通讯等等问题的时候,一定得注意线程安全的问题,根据情况看是不是需要使用synchronized关键字。
Java语言:Java多线程怎样创建
Java提供了线程类Thread来创建多线程的程序。其实,创建线程与创建普通的类的对象的操作是一样的,而线程就是Thread类或其子类的实例对象。每个Thread对象描述了一个单独的线程。要产生一个线程,有两种方法:
需要从Java.lang.Thread类派生一个新的线程类,重载它的run()方法;
实现Runnalbe接口,重载Runnalbe接口中的run()方法。
但,为什么Java要提供两种方法来创建线程呢?它们都有哪些区别?相比而言,哪一种方法更好呢?
在Java中,类仅支持单继承,也就是说,当定义一个新的类的时候,它只能扩展一个外部类.这样,如果创建自定义线程类的时候是通过扩展 Thread类的方法来实现的,那么这个自定义类就不能再去扩展其他的类,也就无法实现更加复杂的功能。因此,如果自定义类必
须扩展其他的类,那么就可以使用实现Runnable接口的方法来定义该类为线程类,这样就可以避免Java单继承所带来的局限性。
还有一点最重要的就是使用实现Runnable接口的方式创建的线程可以处理同一资源,从而实现资源的共享.
(1)通过扩展Thread类来创建多线程
假设一个影院有三个售票口,分别用于向儿童、成人和老人售票。影院为每个窗口放有100张电影票,分别是儿童票、成人票和老人票。三个窗口需要同时卖票,而现在只有一个售票员,这个售票员就相当于一个CPU,三个窗口就相当于三个线程。通过程序来看一看是如
何创建这三个线程的。
public class MutliThreadDemo {
public static void main(String [] args){
MutliThread m1=new MutliThread("Window 1");
MutliThread m2=new MutliThread("Window 2");
MutliThread m3=new MutliThread("Window 3");
m1.start();
m2.start();
m3.start();
}
}
class MutliThread extends Thread{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
MutliThread(String name){
super(name);//调用父类带参数的构造方法
}
public void run(){
while(ticket0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
程序中定义一个线程类,它扩展了Thread类。利用扩展的线程类在MutliThreadDemo类的主方法中创建了三个线程对象,并通过start()方法分别将它们启动。
从结果可以看到,每个线程分别对应100张电影票,之间并无任何关系,这就说明每个线程之间是平等的,没有优先级关系,因此都有机会得到CPU的处理。但是结果显示这三个线程并不是依次交替执行,而是在三个线程同时被执行的情况下,有的线程被分配时间片的机
会多,票被提前卖完,而有的线程被分配时间片的机会比较少,票迟一些卖完。
可见,利用扩展Thread类创建的多个线程,虽然执行的是相同的代码,但彼此相互独立,且各自拥有自己的资源,互不干扰。
(2)通过实现Runnable接口来创建多线程
public class MutliThreadDemo2 {
public static void main(String [] args){
MutliThread m1=new MutliThread("Window 1");
MutliThread m2=new MutliThread("Window 2");
MutliThread m3=new MutliThread("Window 3");
Thread t1=new Thread(m1);
Thread t2=new Thread(m2);
Thread t3=new Thread(m3);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MutliThread implements Runnable{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
private String name;
MutliThread(String name){
this.name=name;
}
public void run(){
while(ticket0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+name);
}
}
}
由于这三个线程也是彼此独立,各自拥有自己的资源,即100张电影票,因此程序输出的结果和(1)结果大同小异。均是各自线程对自己的100张票进行单独的处理,互不影响。
可见,只要现实的情况要求保证新建线程彼此相互独立,各自拥有资源,且互不干扰,采用哪个方式来创建多线程都是可以的。因为这两种方式创建的多线程程序能够实现相同的功能。
由于这三个线程也是彼此独立,各自拥有自己的资源,即100张电影票,因此程序输出的结果和例4.2.1的结果大同小异。均是各自线程对自己的100张票进行单独的处理,互不影响。
可见,只要现实的情况要求保证新建线程彼此相互独立,各自拥有资源,且互不干扰,采用哪个方式来创建多线程都是可以的。因为这两种方式创建的多线程程序能够实现相同的功能。
(3)通过实现Runnable接口来实现线程间的资源共享
现实中也存在这样的情况,比如模拟一个火车站的售票系统,假如当日从A地发往B地的火车票只有100张,且允许所有窗口卖这100张票,那么每一个窗口也相当于一个线程,但是这时和前面的例子不同之处就在于所有线程处理的资源是同一个资源,即100张车票。如果
还用前面的方式来创建线程显然是无法实现的,这种情况该怎样处理呢?看下面这个程序,程序代码如下所示:
public class MutliThreadDemo3 {
public static void main(String [] args){
MutliThread m=new MutliThread();
Thread t1=new Thread(m,"Window 1");
Thread t2=new Thread(m,"Window 2");
Thread t3=new Thread(m,"Window 3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MutliThread implements Runnable{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
public void run(){
while(ticket0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
结果正如前面分析的那样,程序在内存中仅创建了一个资源,而新建的三个线程都是基于访问这同一资源的,并且由于每个线程上所运行的是相同的代码,因此它们执行的功能也是相同的。
可见,如果现实问题中要求必须创建多个线程来执行同一任务,而且这多个线程之间还将共享同一个资源,那么就可以使用实现Runnable接口的方式来创建多线程程序。而这一功能通过扩展Thread类是无法实现的,读者想想看,为什么?
实现Runnable接口相对于扩展Thread类来说,具有无可比拟的优势。这种方式不仅有利于程序的健壮性,使代码能够被多个线程共享,而且代码和数据资源相对独立,从而特别适合多个具有相同代码的线程去处理同一资源的情况。这样一来,线程、代码和数据资源三者
有效分离,很好地体现了面向对象程序设计的思想。因此,几乎所有的多线程程序都是通过实现Runnable接口的方式来完成的。
java多线程编程中涉及的基础知识点?
线程设计在软件开发领域中是非常常见的一个设计构成,今天昆明北大青鸟就一起来了解一下,java多线程编程中都涉及到了哪些基础知识点。
顺序
用于表示多个操作“依次处理”。比如把十个操作交给一个人来处理时,这个人要一个一个地按顺序来处理
并行
用于标识多个操作“同时处理”。比如十个操作分给两个人处理时,这两个人就会并行来处理。
并发
相对于顺序和并行来说比较抽象,用于表示“将一个操作分割成多个部分并且允许无序处理”。比如将十个操作分成相对独立的两类,这样便能够开始并发处理了。如果一个人来处理,这个人就是顺序处理分开的并发操作,而如果是两个人,这两个人就可以并行处理同一个操作。
总结
多线程程序都是并发处理的。如果CPU只有一个,那么并发处理就是顺序执行的,而如果有多个CPU,那么并发处理就可能会并行运行。
等待队列
所有实例都拥有一个等待队列,它是在实例的wait方法执行后停止操作的线程队列。就好比为每个实例准备的线程休息室
在执行wait方法后,线程便会暂停操作,进入等待队列这个休息室。除非发生下列某一情况,否则线程会一直在等待队列中休眠。
有其他线程的notify方法来唤醒线程
有其他线程的notifyAll方法来唤醒线程
有其他线程的interrupt方法来唤醒线程
wait方法超时
notify方法
该方法会将等待队列中的一个线程去除。同wait方法一样,若要执行notify方法,线程也必须持有要调用的实例的锁。
notifyAll方法
notify方法仅唤醒一个线程,而notifyAll则唤醒所有线程,这是两者之间的区别
同wait方法和notify方法一样,notifyAll方法也只能由持有要调用的实例锁的线程调用
notify和notifyAll选择
notify方法和notifyAll方法非常相似,到底该使用哪个?
实际上,这很难选择,由于notify唤醒的线程较少,所以处理速度要比使用notifyAll时快。但使用notify时,如果处理不好,程序便可能会停止。一般来说,使用notifyAll时的代码要比使用notify时的更为健壮。
什么是Java多线程
多线程的概念?
说起多线程,那么就不得不说什么是线程,而说起线程,又不得不说什么是进程。
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
进程可以简单的理解为一个可以独立运行的程序单位。它是线程的集合,进程就是有一个或多个线程构成的,每一个线程都是进程中的一条执行路径。
那么多线程就很容易理解:多线程就是指一个进程中同时有多个执行路径(线程)正在执行。
为什么要使用多线程?
1.在一个程序中,有很多的操作是非常耗时的,如数据库读写操作,IO操作等,如果使用单线程,那么程序就必须等待这些操作执行完成之后才能执行其他操作。使用多线程,可以在将耗时任务放在后台继续执行的同时,同时执行其他操作。
2.可以提高程序的效率。
3.在一些等待的任务上,如用户输入,文件读取等,多线程就非常有用了。
缺点:
1.使用太多线程,是很耗系统资源,因为线程需要开辟内存。更多线程需要更多内存。
2.影响系统性能,因为操作系统需要在线程之间来回切换。
3.需要考虑线程操作对程序的影响,如线程挂起,中止等操作对程序的影响。
4.线程使用不当会发生很多问题。
总结:多线程是异步的,但这不代表多线程真的是几个线程是在同时进行,实际上是系统不断地在各个线程之间来回的切换(因为系统切换的速度非常的快,所以给我们在同时运行的错觉)。
2.多线程与高并发的联系。
高并发:高并发指的是一种系统运行过程中遇到的一种“短时间内遇到大量操作请求”的情况,主要发生在web系统集中大量访问或者socket端口集中性收到大量请求(例如:12306的抢票情况;天猫双十一活动)。该情况的发生会导致系统在这段时间内执行大量操作,例如对资源的请求,数据库的操作等。如果高并发处理不好,不仅仅降低了用户的体验度(请求响应时间过长),同时可能导致系统宕机,严重的甚至导致OOM异常,系统停止工作等。如果要想系统能够适应高并发状态,则需要从各个方面进行系统优化,包括,硬件、网络、系统架构、开发语言的选取、数据结构的运用、算法优化、数据库优化……。
而多线程只是在同/异步角度上解决高并发问题的其中的一个方法手段,是在同一时刻利用计算机闲置资源的一种方式。
多线程在高并发问题中的作用就是充分利用计算机资源,使计算机的资源在每一时刻都能达到最大的利用率,不至于浪费计算机资源使其闲置。
3.线程的创建,停止,常用方法介绍。
1.线程的创建:
线程创建主要有2种方式,一种是继承Thread类,重写run方法即可;(Thread类实现了Runable接口)
另一种则是实现Runable接口,也需要重写run方法。
线程的启动,调用start()方法即可。 我们也可以直接使用线程对象的run方法,不过直接使用,run方法就只是一个普通的方法了。
其他的还有: 通过匿名内部类的方法创建;实现Callable接口。。。。。
2.线程常用方法:
currentThread()方法:该方法返回当前线程的信息 .getName()可以返回线程名称。
isAlive()方法:该方法判断当前线程是否处于活动状态。
sleep()方法:该方法是让“当前正在执行的线程“休眠指定的时间,正在执行的线程是指this.currentThread()返回的线程。
getId()方法:该方法是获取线程的唯一标识。
3.线程的停止:
在java中,停止线程并不简单,不想for。。break那样说停就停,需要一定的技巧。
线程的停止有3种方法:
1.线程正常终止,即run()方法运行结束正常停止。
2.使用interrupt方法中断线程。
3.使用stop方法暴力停止线程。
interrupt方法中断线程介绍:
interrupt方法其实并不是直接中断线程,只是给线程添加一个中断标志。
判断线程是否是停止状态:
this.interrupted(); 判断当前线程是否已经中断。(判断的是这个方法所在的代码对应的线程,而不是调用对象对应的线程)
this.isInterrupted(); 判断线程是否已经中断。(谁调用,判断谁)
注:.interrupted()与isInterrupted()的区别:
interrupted()方法判断的是所在代码对应的线程是否中断,而后者判断的是调用对象对应的线程是否停止
前者执行后有清除状态的功能(如连续调用两次时,第一次返回true,则第二次会返回false)
后者没有清除状态的功能(两次返回都为true)
真正停止线程的方法:
异常法:
在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态,如果为true则 throw new interruptedException()然后捕获该异常即可停止线程。
return停止线程:
在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态,如果为true则return停止线程。 (建议使用异常法停止线程,因为还可以在catch中使线程向上抛,让线程停止的事件得以传播)。
暴力法:
使用stop()方法强行停止线程(强烈不建议使用,会造成很多不可预估的后果,已经被标记为过时)
(使用stop方法会抛出 java.lang.ThreadDeath 异常,并且stop方法会释放锁,很容易造成数据不一致)
注:在休眠中停止线程:
在sleep状态下停止线程 会报异常,并且会清除线程状态值为false;
先停止后sleep,同样会报异常 sleep interrupted;
4.守护线程。
希望对您有所帮助!~
java基础多线程的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于java中的多线程、java基础多线程的信息别忘了在本站进行查找喔。
发布于:2022-12-20,除非注明,否则均为
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