多线程详解

1.1 多线程介绍

学习多线程之前，我们先要了解几个关于多线程有关的概念。

进程：进程指正在运行的程序。确切的来说，当一个程序进入内存运行，即变成一个进程，进程是处于运行过程中的程序，并且具有一定独立功能。


image.png

线程：线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。

简而言之：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程中可以包含多个线程


image.png

什么是多线程呢？即就是一个程序中有多个线程在同时执行。

通过下图来区别单线程程序与多线程程序的不同：

l 单线程程序：即，若有多个任务只能依次执行。当上一个任务执行结束后，下一个任务开始执行。如，去网吧上网，网吧只能让一个人上网，当这个人下机后，下一个人才能上网。

l 多线程程序：即，若有多个任务可以同时执行。如，去网吧上网，网吧能够让多个人同时上网。


image.png

1.2 程序运行原理

  • 分时调度

所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。

  • 抢占式调度

优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为抢占式调度。


image.png
1.2.1 抢占式调度详解

大部分操作系统都支持多进程并发运行，现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如：现在我们上课一边使用编辑器，一边使用录屏软件，同时还开着画图板，dos窗口等软件。此时，这些程序是在同时运行，”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。

image.png

实际上，CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同一时刻运行。

其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的使用率更高。

1.3 主线程

回想我们以前学习中写过的代码，当我们在dos命令行中输入java空格类名回车后，启动JVM，并且加载对应的class文件。虚拟机并会从main方法开始执行我们的程序代码，一直把main方法的代码执行结束。如果在执行过程遇到循环时间比较长的代码，那么在循环之后的其他代码是不会被马上执行的。如下代码演示：

class Demo{

String name;

Demo(String name){

   this.name = name;

}

void show() {

   for (int i=1;i<=10000 ;i++ ) {

        System.out.println("name="+name+",i="+i);

    }

}
}

 

class ThreadDemo {

public static void main(String[] args) {

         Demo d = new Demo("小强");

         Demo d2 = new Demo("旺财");

         d.show();

         d2.show();

         System.out.println("Hello World!");

}

}

若在上述代码中show方法中的循环执行次数很多，这时在d.show();下面的代码是不会马上执行的，并且在dos窗口会看到不停的输出name=小强,i=值，这样的语句。为什么会这样呢？

原因是：jvm启动后，必然有一个执行路径(线程)从main方法开始的，一直执行到main方法结束，这个线程在java中称之为主线程。当程序的主线程执行时，如果遇到了循环而导致程序在指定位置停留时间过长，则无法马上执行下面的程序，需要等待循环结束后能够执行。

那么，能否实现一个主线程负责执行其中一个循环，再由另一个线程负责其他代码的执行，最终实现多部分代码同时执行的效果？

能够实现同时执行，通过Java中的多线程技术来解决该问题。

1.4 Thread类

该如何创建线程呢？通过API中搜索，查到Thread类。通过阅读Thread类中的描述。Thread是程序中的执行线程。Java 虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程。

  • 构造方法


    image.png

  • 常用方法


    image.png

    继续阅读，发现创建新执行线程有两种方法。

  • 一种方法是将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。创建对象，开启线程。run方法相当于其他线程的main方法。

  • 另一种方法是声明一个实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象，传入到某个线程的构造方法中，开启线程。

1.5 创建线程方式一继承Thread类

创建线程的步骤：

1 定义一个类继承Thread。

2 重写run方法。

3 创建子类对象，就是创建线程对象。

4 调用start方法，开启线程并让线程执行，同时还会告诉jvm去调用run方法。

  • 测试类
public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {

//创建自定义线程对象

MyThread mt = new MyThread("新的线程！");

//开启新线程

mt.start();

//在主方法中执行for循环

for (int i = 0; i < 10; i++) {

System.out.println("main线程！"+i);

}

}

}
  • 自定义线程类
public class MyThread extends Thread {

//定义指定线程名称的构造方法

public MyThread(String name) {

//调用父类的String参数的构造方法，指定线程的名称

super(name);

}

/**

 * 重写run方法，完成该线程执行的逻辑

 */

@Override

public void run() {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);

}

}

}

思考：线程对象调用 run方法和调用start方法区别？

线程对象调用run方法不开启线程。仅是对象调用方法。线程对象调用start开启线程，并让jvm调用run方法在开启的线程中执行。

1.5.1 继承Thread类原理

我们为什么要继承Thread类，并调用其的start方法才能开启线程呢？

继承Thread类：因为Thread类用来描述线程，具备线程应该有功能。那为什么不直接创建Thread类的对象呢？如下代码：

Thread t1 = new Thread();

t1.start();//这样做没有错，但是该start调用的是Thread类中的run方法，而这个run方法没有做什么事情，更重要的是这个run方法中并没有定义我们需要让线程执行的代码。

创建线程的目的是什么？

是为了建立程序单独的执行路径，让多部分代码实现同时执行。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务。

对于之前所讲的主线程，它的任务定义在main函数中。自定义线程需要执行的任务都定义在run方法中。

Thread类run方法中的任务并不是我们所需要的，只有重写这个run方法。既然Thread类已经定义了线程任务的编写位置（run方法），那么只要在编写位置（run方法）中定义任务代码即可。所以进行了重写run方法动作。

1.5.2 多线程的内存图解

多线程执行时，到底在内存中是如何运行的呢？

以上个程序为例，进行图解说明：

多线程执行时，在栈内存中，其实每一个执行线程都有一片自己所属的栈内存空间。进行方法的压栈和弹栈。


image.png

当执行线程的任务结束了，线程自动在栈内存中释放了。但是当所有的执行线程都结束了，那么进程就结束了。

1.5.3 获取线程名称

开启的线程都会有自己的独立运行栈内存，那么这些运行的线程的名字是什么呢？该如何获取呢？既然是线程的名字，按照面向对象的特点，是哪个对象的属性和谁的功能，那么我们就去找那个对象就可以了。查阅Thread类的API文档发现有个方法是获取当前正在运行的线程对象。还有个方法是获取当前线程对象的名称。既然找到了，我们就可以试试。


image.png

  • Thread.currentThread()获取当前线程对象

  • Thread.currentThread().getName();获取当前线程对象的名称

class MyThread extends Thread {  //继承Thread

MyThread(String name){

super(name);

}

//复写其中的run方法

public void run(){

for (int i=1;i<=20 ;i++ ){

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i="+i);

}

}

}

class ThreadDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建两个线程任务

MyThread d = new MyThread();

MyThread d2 = new MyThread();

d.run();//没有开启新线程, 在主线程调用run方法

d2.start();//开启一个新线程，新线程调用run方法

}

}

通过结果观察，原来主线程的名称：main；自定义的线程：Thread-0，线程多个时，数字顺延。如Thread-1......

进行多线程编程时，不要忘记了Java程序运行是从主线程开始，main方法就是主线程的线程执行内容。

1.6 创建线程方式—实现Runnable接口

创建线程的另一种方法是声明实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象，传入到某个线程的构造方法中，开启线程。

为何要实现Runnable接口，Runable是啥玩意呢？继续API搜索。

查看Runnable接口说明文档：Runnable接口用来指定每个线程要执行的任务。包含了一个 run 的无参数抽象方法，需要由接口实现类重写该方法。

  • 接口中的方法


    image.png

  • Thread类构造方法


    image.png

    创建线程的步骤。

1、定义类实现Runnable接口。

2、覆盖接口中的run方法。。

3、创建Thread类的对象

4、将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数。

5、调用Thread类的start方法开启线程。

  • 代码演示：
public class Demo02 {

public static void main(String[] args) {

//创建线程执行目标类对象

Runnable runn = new MyRunnable();

//将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数

Thread thread = new Thread(runn);

Thread thread2 = new Thread(runn);

//开启线程

thread.start();

thread2.start();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

System.out.println("main线程：正在执行！"+i);

}

}

}
  • 自定义线程执行任务类
public class MyRunnable implements Runnable{

 

//定义线程要执行的run方法逻辑

@Override

public void run() {

 

for (int i = 0; i < 10; i++) {

System.out.println("我的线程：正在执行！"+i);

}

}

}
1.6.1 实现Runnable的原理

为什么需要定一个类去实现Runnable接口呢？继承Thread类和实现Runnable接口有啥区别呢？

实现Runnable接口，避免了继承Thread类的单继承局限性。覆盖Runnable接口中的run方法，将线程任务代码定义到run方法中。

创建Thread类的对象，只有创建Thread类的对象才可以创建线程。线程任务已被封装到Runnable接口的run方法中，而这个run方法所属于Runnable接口的子类对象，所以将这个子类对象作为参数传递给Thread的构造函数，这样，线程对象创建时就可以明确要运行的线程的任务。

1.6.2 实现Runnable的好处

第二种方式实现Runnable接口避免了单继承的局限性，所以较为常用。实现Runnable接口的方式，更加的符合面向对象，线程分为两部分，一部分线程对象，一部分线程任务。继承Thread类，线程对象和线程任务耦合在一起。一旦创建Thread类的子类对象，既是线程对象，有又有线程任务。实现runnable接口，将线程任务单独分离出来封装成对象，类型就是Runnable接口类型。Runnable接口对线程对象和线程任务进行解耦。

1.7 线程的匿名内部类使用

使用线程的内匿名内部类方式，可以方便的实现每个线程执行不同的线程任务操作。

  • 方式1：创建线程对象时，直接重写Thread类中的run方法
new Thread() {

public void run() {

for (int x = 0; x < 40; x++) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()

+ "...X...." + x);

}

}

}.start();
  • 方式2：使用匿名内部类的方式实现Runnable接口，重新Runnable接口中的run方法
Runnable r = new Runnable() {

public void run() {

for (int x = 0; x < 40; x++) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()

+ "...Y...." + x);

}

}

};

new Thread(r).start();

2.1 线程池概念

线程池，其实就是一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程对象的操作，无需反复创建线程而消耗过多资源。


image.png

我们详细的解释一下为什么要使用线程池？

在java中，如果每个请求到达就创建一个新线程，开销是相当大的。在实际使用中，创建和销毁线程花费的时间和消耗的系统资源都相当大，甚至可能要比在处理实际的用户请求的时间和资源要多的多。除了创建和销毁线程的开销之外，活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个jvm里创建太多的线程，可能会使系统由于过度消耗内存或“切换过度”而导致系统资源不足。为了防止资源不足，需要采取一些办法来限制任何给定时刻处理的请求数目，尽可能减少创建和销毁线程的次数，特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁，尽量利用已有对象来进行服务。

线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题。通过对多个任务重复使用线程，线程创建的开销就被分摊到了多个任务上了，而且由于在请求到达时线程已经存在，所以消除了线程创建所带来的延迟。这样，就可以立即为请求服务，使用应用程序响应更快。另外，通过适当的调整线程中的线程数目可以防止出现资源不足的情况。

2.2 使用线程池方式--Runnable接口

通常，线程池都是通过线程池工厂创建，再调用线程池中的方法获取线程，再通过线程去执行任务方法。

  • Executors：线程池创建工厂类

  • public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)：返回线程池对象

  • ExecutorService：线程池类

  • Future<?> submit(Runnable task)：获取线程池中的某一个线程对象，并执行

  • Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用

  • 使用线程池中线程对象的步骤：

1. 创建线程池对象

2. 创建Runnable接口子类对象

3. 提交Runnable接口子类对象

4. 关闭线程池

代码演示：

public class ThreadPoolDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建线程池对象

ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//包含2个线程对象

//创建Runnable实例对象

MyRunnable r = new MyRunnable();

 

//自己创建线程对象的方式

//Thread t = new Thread(r);

//t.start(); ---> 调用MyRunnable中的run()

 

//从线程池中获取线程对象,然后调用MyRunnable中的run()

service.submit(r);

//再获取个线程对象，调用MyRunnable中的run()

service.submit(r);

service.submit(r);

//注意：submit方法调用结束后，程序并不终止，是因为线程池控制了线程的关闭。将使用完的线程又归还到了线程池中

 

//关闭线程池

//service.shutdown();

}

}
  • Runnable接口实现类
public class MyRunnable implements Runnable {

@Override

public void run() {

System.out.println("我要一个教练");

 

try {

Thread.sleep(2000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("教练来了： " +Thread.currentThread().getName());

System.out.println("教我游泳,交完后，教练回到了游泳池");

}

}

2.3 使用线程池方式—Callable接口

  • Callable接口：与Runnable接口功能相似，用来指定线程的任务。其中的call()方法，用来返回线程任务执行完毕后的结果，call方法可抛出异常。

  • ExecutorService：线程池类

  • <T> Future<T> submit(Callable<T> task)：获取线程池中的某一个线程对象，并执行线程中的call()方法

  • Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用

  • 使用线程池中线程对象的步骤：

1. 创建线程池对象

2. 创建Callable接口子类对象

3. 提交Callable接口子类对象

4. 关闭线程池

代码演示：

public class ThreadPoolDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建线程池对象

ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//包含2个线程对象

//创建Callable对象

MyCallable c = new MyCallable();

 

//从线程池中获取线程对象,然后调用MyRunnable中的run()

service.submit(c);

 

//再获取个教练

service.submit(c);

service.submit(c);

//注意：submit方法调用结束后，程序并不终止，是因为线程池控制了线程的关闭。将使用完的线程又归还到了线程池中

 

//关闭线程池

//service.shutdown();

}

}
  • Callable接口实现类,call方法可抛出异常、返回线程任务执行完毕后的结果
public class MyCallable implements Callable {

@Override

public Object call() throws Exception {

System.out.println("我要一个教练:call");

Thread.sleep(2000);

System.out.println("教练来了： " +Thread.currentThread().getName());

System.out.println("教我游泳,交完后,教练回到了游泳池");

return null;

}

}

2.4 线程池练习：返回两个数相加的结果

要求：通过线程池中的线程对象，使用Callable接口完成两个数求和操作

  • Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用

  • V get() 获取Future对象中封装的数据结果

代码演示：

public class ThreadPoolDemo {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {

//创建线程池对象

ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);

 

//创建一个Callable接口子类对象

//MyCallable c = new MyCallable();

MyCallable c = new MyCallable(100, 200);

MyCallable c2 = new MyCallable(10, 20);

 

//获取线程池中的线程，调用Callable接口子类对象中的call()方法, 完成求和操作

//<Integer> Future<Integer> submit(Callable<Integer> task)

// Future 结果对象

Future<Integer> result = threadPool.submit(c);

//此 Future 的 get 方法所返回的结果类型

Integer sum = result.get();

System.out.println("sum=" + sum);

 

//再演示

result = threadPool.submit(c2);

sum = result.get();

System.out.println("sum=" + sum);

//关闭线程池(可以不关闭)

 

}

}
  • Callable接口实现类
public class MyCallable implements Callable<Integer> {

//成员变量

int x = 5;

int y = 3;

//构造方法

public MyCallable(){

}

public MyCallable(int x, int y){

this.x = x;

this.y = y;

}

 

@Override

public Integer call() throws Exception {

return x+y;

}

}

3.1 知识点总结

  • 创建线程的方式

  • 方式1，继承Thread线程类

  • 步骤

1， 自定义类继承Thread类

2， 在自定义类中重写Thread类的run方法

3， 创建自定义类对象(线程对象)

4， 调用start方法，启动线程，通过JVM，调用线程中的run方法

  • 方式2，实现Runnable接口

  • 步骤

1， 创建线程任务类 实现Runnable接口

2， 在线程任务类中 重写接口中的run方法

3， 创建线程任务类对象

4， 创建线程对象，把线程任务类对象作为Thread类构造方法的参数使用

5， 调用start方法，启动线程，通过JVM，调用线程任务类中的run方法

4.1 线程安全

如果有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

  • 我们通过一个案例，演示线程的安全问题：

电影院要卖票，我们模拟电影院的卖票过程。假设要播放的电影是 “功夫熊猫3”，本次电影的座位共100个(本场电影只能卖100张票)。

我们来模拟电影院的售票窗口，实现多个窗口同时卖 “功夫熊猫3”这场电影票(多个窗口一起卖这100张票)

需要窗口，采用线程对象来模拟；需要票，Runnable接口子类来模拟

  • 测试类
public class ThreadDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建票对象

Ticket ticket = new Ticket();

 

//创建3个窗口

Thread t1  = new Thread(ticket, "窗口1");

Thread t2  = new Thread(ticket, "窗口2");

Thread t3  = new Thread(ticket, "窗口3");

 

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

}
  • 模拟票
public class Ticket implements Runnable {

//共100票

int ticket = 100;

 

@Override

public void run() {

//模拟卖票

while(true){

if (ticket > 0) {

//模拟选坐的操作

try {

Thread.sleep(1);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);

}

}

}

}
image.png

运行结果发现：上面程序出现了问题

  • 票出现了重复的票

  • 错误的票 0、-1

其实，线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。

4.2 线程同步（线程安全处理Synchronized）

java中提供了线程同步机制，它能够解决上述的线程安全问题。

线程同步的方式有两种：

  • 方式1：同步代码块

  • 方式2：同步方法

4.2.1 同步代码块

同步代码块: 在代码块声明上 加上synchronized

synchronized (锁对象) {

可能会产生线程安全问题的代码

}

同步代码块中的锁对象可以是任意的对象；但多个线程时，要使用同一个锁对象才能够保证线程安全。

使用同步代码块，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：

public class Ticket implements Runnable {

//共100票

int ticket = 100;

//定义锁对象

Object lock = new Object();

@Override

public void run() {

//模拟卖票

while(true){

//同步代码块

synchronized (lock){

if (ticket > 0) {

//模拟电影选坐的操作

try {

Thread.sleep(10);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);

}

}

}

}

}

当使用了同步代码块后，上述的线程的安全问题，解决了。

4.2.2 同步方法

  • 同步方法：在方法声明上加上synchronized
public synchronized void method(){

    可能会产生线程安全问题的代码

}

//同步方法中的锁对象是 this

使用同步方法，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：

public class Ticket implements Runnable {

//共100票

int ticket = 100;

//定义锁对象

Object lock = new Object();

@Override

public void run() {

//模拟卖票

while(true){

//同步方法

method();

}

}

 

//同步方法,锁对象this

public synchronized void method(){

if (ticket > 0) {

//模拟选坐的操作

try {

Thread.sleep(10);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);

}

}

}
  • 静态同步方法: 在方法声明上加上static synchronized
public static synchronized void method(){

可能会产生线程安全问题的代码

}

//静态同步方法中的锁对象是 类名.class

4.3 死锁

同步锁使用的弊端：当线程任务中出现了多个同步(多个锁)时，如果同步中嵌套了其他的同步。这时容易引发一种现象：程序出现无限等待，这种现象我们称为死锁。这种情况能避免就避免掉。

synchronzied(A锁){

synchronized(B锁){

         

}

}

我们进行下死锁情况的代码演示：

  • 定义锁对象类
public class MyLock {

public static final Object lockA = new Object();

public static final Object lockB = new Object();

}
  • 线程任务类
public class ThreadTask implements Runnable {

int x = new Random().nextInt(1);//0,1

//指定线程要执行的任务代码

@Override

public void run() {

while(true){

if (x%2 ==0) {

//情况一

synchronized (MyLock.lockA) {

System.out.println("if-LockA");

synchronized (MyLock.lockB) {

System.out.println("if-LockB");

System.out.println("if大口吃肉");

}

}

} else {

//情况二

synchronized (MyLock.lockB) {

System.out.println("else-LockB");

synchronized (MyLock.lockA) {

System.out.println("else-LockA");

System.out.println("else大口吃肉");

}

}

}

x++;

}

}

}
  • 测试类
public class ThreadDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建线程任务类对象

ThreadTask task = new ThreadTask();

//创建两个线程

Thread t1 = new Thread(task);

Thread t2 = new Thread(task);

//启动线程

t1.start();

t2.start();

}

}

4.4 Lock接口

查阅API，查阅Lock接口描述，Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。

  • Lock接口中的常用方法


    image.png

    Lock提供了一个更加面对对象的锁，在该锁中提供了更多的操作锁的功能。

我们使用Lock接口，以及其中的lock()方法和unlock()方法替代同步，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：

public class Ticket implements Runnable {

//共100票

int ticket = 100;

 

//创建Lock锁对象

Lock ck = new ReentrantLock();

 

@Override

public void run() {

//模拟卖票

while(true){

//synchronized (lock){

ck.lock();

if (ticket > 0) {

//模拟选坐的操作

try {

Thread.sleep(10);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);

}

ck.unlock();

//}

}

}

}

1.5 等待唤醒机制

在开始讲解等待唤醒机制之前，有必要搞清一个概念——线程之间的通信：多个线程在处理同一个资源，但是处理的动作（线程的任务）却不相同。通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即—— 等待唤醒机制。

等待唤醒机制所涉及到的方法：

  • wait（） :等待，将正在执行的线程释放其执行资格 和 执行权，并存储到线程池中。

  • notify（）：唤醒，唤醒线程池中被wait（）的线程，一次唤醒一个，而且是任意的。

  • notifyAll（）： 唤醒全部：可以将线程池中的所有wait() 线程都唤醒。

其实，所谓唤醒的意思就是让 线程池中的线程具备执行资格。必须注意的是，这些方法都是在 同步中才有效。同时这些方法在使用时必须标明所属锁，这样才可以明确出这些方法操作的到底是哪个锁上的线程。

仔细查看JavaAPI之后，发现这些方法 并不定义在 Thread中，也没定义在Runnable接口中，却被定义在了Object类中，为什么这些操作线程的方法定义在Object类中？

因为这些方法在使用时，必须要标明所属的锁，而锁又可以是任意对象。能被任意对象调用的方法一定定义在Object类中。


image.png

接下里，我们先从一个简单的示例入手:


image.png

如上图说示，输入线程向Resource中输入name ,sex , 输出线程从资源中输出，先要完成的任务是：

  • 1.当input发现Resource中没有数据时，开始输入，输入完成后，叫output来输出。如果发现有数据，就wait();

  • 2.当output发现Resource中没有数据时，就wait() ；当发现有数据时，就输出，然后，叫醒input来输入数据。

下面代码，模拟等待唤醒机制的实现：

  • 模拟资源类
public class Resource {

private String name;

private String sex;

private boolean flag = false;

 

public synchronized void set(String name, String sex) {

if (flag)

try {

wait();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 设置成员变量

this.name = name;

this.sex = sex;

// 设置之后，Resource中有值，将标记该为 true ,

flag = true;

// 唤醒output

this.notify();

}

 

public synchronized void out() {

if (!flag)

try {

wait();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

// 输出线程将数据输出

System.out.println("姓名: " + name + "，性别: " + sex);

// 改变标记，以便输入线程输入数据

flag = false;

// 唤醒input，进行数据输入

this.notify();

}

}
  • 输入线程任务类
public class Input implements Runnable {

private Resource r;

 

public Input(Resource r) {

this.r = r;

}

 

@Override

public void run() {

int count = 0;

while (true) {

if (count == 0) {

r.set("小明", "男生");

} else {

r.set("小花", "女生");

}

// 在两个数据之间进行切换

count = (count + 1) % 2;

}

}

}
  • 输出线程任务类
public class Output implements Runnable {

private Resource r;

 

public Output(Resource r) {

this.r = r;

}

 

@Override

public void run() {

while (true) {

r.out();

}

}

}
  • 测试类
public class ResourceDemo {

public static void main(String[] args) {

// 资源对象

Resource r = new Resource();

// 任务对象

Input in = new Input(r);

Output out = new Output(r);

// 线程对象

Thread t1 = new Thread(in);

Thread t2 = new Thread(out);

// 开启线程

t1.start();

t2.start();

}

}

5.1 知识点总结

  • 同步锁

多个线程想保证线程安全，必须要使用同一个锁对象

  • 同步代码块
         synchronized (锁对象){

    可能产生线程安全问题的代码

}

//同步代码块的锁对象可以是任意的对象
  • 同步方法
         public synchronized void method()

              可能产生线程安全问题的代码

}

//同步方法中的锁对象是 this
  • 静态同步方法
public synchronized void method()

              可能产生线程安全问题的代码

}

//静态同步方法中的锁对象是 类名.class
  • 多线程有几种实现方案，分别是哪几种?

a, 继承Thread类

b, 实现Runnable接口

c, 通过线程池，实现Callable接口

  • 同步有几种方式，分别是什么?

a,同步代码块

b,同步方法

静态同步方法

  • 启动一个线程是run()还是start()?它们的区别?

启动一个线程是start()

区别：

start： 启动线程，并调用线程中的run()方法

run : 执行该线程对象要执行的任务

  • sleep()和wait()方法的区别

sleep: 不释放锁对象, 释放CPU使用权

在休眠的时间内，不能唤醒

wait(): 释放锁对象, 释放CPU使用权

在等待的时间内，能唤醒

  • 为什么wait(),notify(),notifyAll()等方法都定义在Object类中

锁对象可以是任意类型的对象

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 194,524评论 5赞 460
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,869评论 2赞 371
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,813评论 0赞 320
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,210评论 1赞 263
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 61,085评论 4赞 355
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 46,117评论 1赞 272
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 36,533评论 3赞 381
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 35,219评论 0赞 253
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 39,487评论 1赞 290
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,582评论 2赞 309
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,362评论 1赞 326
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 32,218评论 3赞 312
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,589评论 3赞 299
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,899评论 0赞 17
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,176评论 1赞 250
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,503评论 2赞 341
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,707评论 2赞 335

推荐阅读更多精彩内容

  • 多线程
      一个任务通常就是一个程序，每个运行中的程序就是一个进程。当一个程序运行时，内部可能包含了多个顺序执行流，每个顺...
    OmaiMoon阅读 1,660评论 0赞 12
  • 多线程详解（1）——线程基本概念
    0. 简介 这个系列开始来讲解 Java 多线程的知识，这节就先讲解多线程的基本知识。 1. 进程与线程 1.1 ...
    一团捞面阅读 1,393评论 0赞 3
  • Java多线程详解
    多线程作为Java中很重要的一个知识点，在此还是有必要总结一下的。 先看一下相关图例 1. Java线程具有五中基...
    Monster_鼎辉阅读 396评论 0赞 0
  • Java多线程学习
    Java多线程学习 [-] 一扩展javalangThread类 二实现javalangRunnable接口 三T...
    影驰阅读 2,943评论 1赞 18
  • java多线程
    本文主要讲了java中多线程的使用方法、线程同步、线程数据传递、线程状态及相应的一些线程函数用法、概述等。 首先讲...
    李欣阳阅读 2,426评论 1赞 15