一、多线程创建
- 方式一：继承于Thread类
- 方式二：实现Runnable接口
- 方式三：实现Callable接口。 --- JDK5.0新增
- 方式四：使用线程池
二、Thread中的常用方法
三、线程的优先级
四、线程安全
- 解决线程安全问题的方式一：同步代码块
- 继承于Thread类
- 实现Runnable接口
- 解决线程安全问题的方式二：同步方法
- 继承于Thread类
- 实现Runnable接口
- 解决线程安全问题的方式三：Lock锁
五、线程通信
一、多线程创建
方式一：继承于Thread类
写法一：
/**
* 多线程创建，方式一：继承于Thread类
* 1. 创建一个继承于Thread类的子类
* 2. 重写Thread类的run() --> 将此线程执行的操作声明在run()中
* 3. 创建Thread类的子类对象
* 4. 通过此对象调用start()
*
* 注意：不可以让已经start()的线程再start()，会报异常
*/
//1.创建一个继承于Thread类的子类
class Mythread extends Thread{
//2.重写Thread类的run() --> 将此线程执行的操作声明在run()中
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}
public class test01 {
public static void main(String[] args) {
//3.创建Thread类的子类对象
Mythread t1 = new Mythread();
//4. 通过此对象调用start()。a.启动多线程 b.调用当前线程的run()
t1.start();
for(int i = 1; i <= 100; i++){
if(i % 2 != 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i + "***********main()***********");
}
}
}
}
写法二：
public class test02 {
public static void main(String[] args) {
//创建Thread类的匿名子类的方式
new Thread(){
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}.start();
//创建Thread类的匿名子类的方式
new Thread(){
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i <= 100; i++){
if(i % 2 != 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}.start();
}
}
例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张。使用继承于Thread类的方式
/**
* 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张。使用继承于Thread类的方式
*
* 存在线程安全问题
*/
class Window extends Thread{
private static int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while(true){
if(ticket > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
}else {
break;
}
}
}
}
public class test05 {
public static void main(String[] args) {
Window t1 = new Window();
Window t2 = new Window();
Window t3 = new Window();
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
方式二：实现Runnable接口
/**
* 创建多线程的方式二：实现Runnable接口
* 1. 创建一个实现了Runnable接口的类
* 2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
* 3. 创建实现类的对象
* 4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
* 5. 通过Thread类的对象调用start()
*/
//1. 创建一个实现了Runnable接口的类
class MThread implements Runnable{
//2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i <= 100; i++){
if(i % 2 ==0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}
public class test06 {
public static void main(String[] args) {
//3. 创建实现类的对象
MThread mThread = new MThread();
//4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
Thread t1 = new Thread(mThread);
t1.setName("线程一");
//5. 通过Thread类的对象调用start()
t1.start();
//再启动一个线程，遍历100以内的偶数
Thread t2 = new Thread(mThread);
t2.setName("线程二");
t2.start();
}
}
例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张。使用实现Runnable接口的方式
/**
* 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张。使用实现Runnable接口的方式
* 存在线程安全问题
*/
class Window1 implements Runnable{
private int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while(true){
if(ticket > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
}else {
break;
}
}
}
}
public class test07 {
public static void main(String[] args) {
Window1 w = new Window1();
Thread t1 = new Thread(w);
Thread t2 = new Thread(w);
Thread t3 = new Thread(w);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
方式三：实现Callable接口。 --- JDK5.0新增
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
/**
* 创建线程的方式三：实现Callable接口。 --- JDK5.0新增
*
* 实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程的方式强大？
* 1. call()可以有返回值
* 2. call()可以抛出异常，被外面的操作捕获，获取异常信息。
* 3. Callable是支持泛型的。
*/
//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumThread implements Callable {
//2.实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()中
@Override
public Object call() {
int sum = 0;
for(int i = 0; i <= 100; i++){
if(i % 2 == 0){
System.out.println(i);
sum += i;
}
}
return sum;
}
}
public class test17 {
public static void main(String[] args) {
//3.创建Callable接口实现类的对象
NumThread numThread = new NumThread();
//4.将此Callable接口实现类的对象作为参数传递给FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象。
FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
//5.将FutureTask的对象作为参数传递给Thread类的构造器中，创建Thread类的对象，并调用start()
new Thread(futureTask).start();
try {
//6.获取Callable中的call方法的返回值。
//get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写call()的返回值。
Object sum = futureTask.get();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
方式四：使用线程池
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
/**
* 创建线程的方式四：使用线程池
*
* 好处：
* 1.提高响应效率（减少了创建新线程的时间）
* 2.降低资源消耗（重复利用线程中线程，不需要每次都创建）
* 3.便于线程管理
* corePoolSize：核心池的大小
* maximumPoolSize：最大线程数
* keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
*
* 面试题：创建多线程有几种方式？ 四种！！
*/
class NumberThead implements Runnable{
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i <= 100; i++){
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
}
}
}
}
class NumberThead2 implements Runnable{
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i <= 100; i++){
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
}
}
}
}
public class test18 {
public static void main(String[] args) {
//1.提供指定线程数量的线程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
// ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
//设置线程的属性
// service1.setCorePoolSize(12);
//2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
service.execute(new NumberThead());//适合使用于Runnable
service.execute(new NumberThead2());//适合使用于Runnable
// service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
//3.关闭线程池
service.shutdown();
}
}
比较 继承Thread 和 实现Runnable接口 创建线程的两种方式。
开发中：优先选择实现Runnable接口的方式
原因：
- 实现的方式没有类的单继承的局限性
- 实现的方式更适合处理多个线程有共享数据的情况
联系：public class Thread implements Runnable
二、Thread中的常用方法
/**
* 测试Thread中的常用方法
* 1. start()：启动当前线程，并调用当前线程的run()
* 2. run()：通常需要重写Thread类中的此方法，将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
* 3. currentThread()：静态方法，返回执行当前代码的线程
* 4. getName()：获取当前线程的名字
* 5. setName()：设置当前线程的名字
* 6. yield()：释放当前CPU的执行权
* 7. join()：在线程a中调用线程b的join()方法，此时线程a就进入阻塞状态，直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态。
* 8. stop()：已过时。强制结束当前线程。
* 9. sleep(long millitime)：让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定时间内当前线程是阻塞状态。
* 10. isAlive()：判断当前线程是否存活
*/
class Mythread01 extends Thread{
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i <= 100; i++){
if(i % 2 == 0){
try {
sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
if(i % 20 == 0){
yield();
}
}
}
}
public class test03 {
public static void main(String[] args) {
Mythread01 h1 = new Mythread01();
//给该线程命名
h1.setName("线程一");
h1.start();
//给主线程命名
Thread.currentThread().setName("主线程");
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if(i % 2 != 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
if(i == 20){
try {
h1.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
三、线程的优先级
/**
* 线程的优先级：
* 1.
* MAX_PRIORITY：10
* MIN_PRIORITY：1
* NORM_PRIORITY：5 --> 默认的优先级
* 2.获取和设置当前线程的优先级
* getPrioryty()：获取线程的优先级
* setPriority(int p)：设置线程的优先级
*
* 说明：高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲，高优先级的线程高概率的情况下被执行，并不意味着只有当高优先级的线程执行完之后，低优先级的线程才执行。
*/
class Mythread02 extends Thread{
//2.
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);
}
}
}
}
public class test04 {
public static void main(String[] args) {
//3.
Mythread02 t1 = new Mythread02();
t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
t1.start();
Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
for(int i = 1; i <= 100; i++){
if(i % 2 != 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i + "***********main()***********");
}
}
}
}
四、线程安全
解决线程安全问题的方式一：同步代码块
使用实现Runnable接口的方式
/**
* 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张。使用实现Runnable接口的方式
* 问题：卖票过程中出现重票，错票 --> 线程安全问题
*
* 解决：
* 方式一：同比代码块
* synchronized(同步监视器){
* //需要同步的代码
*
* }
* 说明：同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。要求：多个线程必须要共用同一把锁。
* 补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器。
*
*
*/
class Window2 implements Runnable{
private int ticket = 100;
// Object obj = new Object();
@Override
public void run() {
while(true){
// synchronized(obj) {
synchronized(this){
if (ticket > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
} else {
break;
}
}
}
}
}
public class test09 {
public static void main(String[] args) {
Window2 w = new Window2();
Thread t1 = new Thread(w);
Thread t2 = new Thread(w);
Thread t3 = new Thread(w);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
使用继承于Thread类的方式
/**
* 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张。使用继承于Thread类的方式
* 问题：卖票过程中出现重票，错票 --> 线程安全问题
*
* 解决：
* 方式一：同比代码块
* synchronized(同步监视器){
* //需要同步的代码
*
* }
* 说明：同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。要求：多个线程必须要共用同一把锁。
* 补充：在继承Thread类创建多线程的方式中，慎用this充当同步监视器，考虑使用当前类充当同步监视器。
*
*
*/
class Window3 extends Thread{
private static int ticket = 100;
private static Object obj = new Object();
@Override
public void run() {
while(true){
// synchronized(obj) {
synchronized(Window3.class){ //Class clazz = Window3.class
if (ticket > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
} else {
break;
}
}
}
}
}
public class test10 {
public static void main(String[] args) {
Window3 t1 = new Window3();
Window3 t2 = new Window3();
Window3 t3 = new Window3();
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
解决线程安全问题的方式二：同步方法
使用实现Runnable接口的方式
/**
*
* 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张。使用实现Runnable接口的方式
* 方式二：同步方法
*
*/
class Window4 implements Runnable{
private int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while(true){
show();
}
}
private synchronized void show(){//同步监视器为this
if(ticket > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
}
}
}
public class test11 {
public static void main(String[] args) {
Window4 w = new Window4();
Thread t1 = new Thread(w);
Thread t2 = new Thread(w);
Thread t3 = new Thread(w);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
使用继承于Thread类的方式
/**
*
* 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张。使用继承于Thread类的方式
* 方式二：同步方法
*
*/
class Window5 extends Thread{
private static int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while(true){
show();
}
}
private static synchronized void show(){ //同步监视器：Window5.Class
//private synchronized void show(){ //错误，同步监视器为t1,t2,t3
if(ticket > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
}
}
}
public class test12 {
public static void main(String[] args) {
Window5 t1 = new Window5();
Window5 t2 = new Window5();
Window5 t3 = new Window5();
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
关于同步方法的总结：
- 同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显示的声明
- 非静态的同步方法，同步监视器是 this
静态的同步方法，同步监视器是 当前类本身
解决线程安全问题的方式三：Lock锁
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* 解决线程安全问题的方式三：Lock锁 --- JDK5.0新增
*
* 面试题：synchronized 和 lock的异同？
* 相同：二者都是可以解决线程安全问题
* 不同：synchronized机制是在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器
* lock需要手动的启动同步（lock()）,同时结束同步也需要手动的实现（unlock()）
*
*/
class Window6 implements Runnable{
private int ticket = 100;
//1.实例化ReentrantLock
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while(true){
try{
//2.调用锁定方法：lock()
lock.lock();
if(ticket > 0){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 售票，票号为" + ticket);
ticket--;
}else {
break;
}
}finally {
//3.调用解锁方法：unlock()
lock.unlock();
}
}
}
}
public class test15 {
public static void main(String[] args) {
Window6 w = new Window6();
Thread t1 = new Thread(w);
Thread t2 = new Thread(w);
Thread t3 = new Thread(w);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
死锁？！
/**
* 演示线程的死锁问题
* 1.死锁：不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁。
* 2.说明：
* a.出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所有的线程都处在阻塞状态，无法继续。
* b.我们使用同步时，要避免出现死锁。
*
*/
public class test14 {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer s1 = new StringBuffer();
StringBuffer s2 = new StringBuffer();
new Thread(){
@Override
public void run() {
synchronized(s1){
s1.append("a");
s2.append("1");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (s2){
s1.append("b");
s2.append("2");
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
}
}
}
}.start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (s2){
s1.append("c");
s2.append("3");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (s1){
s1.append("d");
s2.append("4");
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
}
}
}
}).start();
}
}
五、线程通信
/**
* 线程通信的例子：使用两个线程打印1-100.线程1，线程2 交替打印
*
* 涉及的三个方法：
* wait()：一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器。
* notify()：一旦执行此方法，就会唤醒被wait()的一个线程。如果有多个线程wait()，就唤醒优先级高的那个。
* notifyAll()：一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait()的线程。
*
* 说明：
* 1.wait(), notify(), notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
* 2.wait(), notify(), notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法块中的同步监视器。或则会出现异常。
* 3.wait(), notify(), notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。
*
* 面试题：sleep() 和 wait() 的异同
* 相同点：一旦执行方法，都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
* 不同点：1.两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep()，Object()类中声明wait()
* 2.调用的要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。wait()必须使用在同步代码块或同步方法块当中。
* 3.关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放同步监视器，wait()会释放同步监视器。
*
*/
class Number implements Runnable{
private int number= 1;
@Override
public void run() {
while(true){
synchronized (this) {
notify();
if(number <= 100){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
number++;
try {
//使得调用如下wait()方法的线程进入阻塞状态
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}else {
break;
}
}
}
}
}
public class test16 {
public static void main(String[] args) {
Number number = new Number();
Thread t1 = new Thread(number);
Thread t2 = new Thread(number);
t1.setName("线程1");
t2.setName("线程2");
t1.start();
t2.start();
}
}