Java---多线程的加强(1)

时间:2023-03-10 00:58:48
Java---多线程的加强(1)

简单应用:

首先来看一个简单的例子:

两个线程,分别实现对1-100内的奇数,偶数的输出。

第一种方法:通过接口

MyRun类:

package thread.hello;
/**
* 通过实现Runnable接口来实现多线程
* @author 陈浩翔
*
* @version 1.0 2016-4-21
*/
public class MyRun implements Runnable {
private int first;
/**
* 构造传参---实现对奇数和偶数的控制
* @param first
*/
public MyRun(int first) {
this.first = first;
}
@Override
public void run() {
for(int i=first;i<100;i+=2){
System.out.print(i+" ");
}
System.out.println();
}
}

MyThread2类:

package thread.hello;
/**
* new一个实现Runnable接口的类<br/>
* new两个线程--奇偶线程
* @author 陈浩翔
*
* @version 1.0 2016-4-21
*/
public class MyThread2 { public static void main(String[] args) {
MyRun run1 = new MyRun(1);
Thread t1 = new Thread(run1);
t1.start(); MyRun run2 = new MyRun(2);
Thread t2 = new Thread(run2);
t2.start();
} }

第二种方法:通过继承

package thread.hello;
/**
* 通过继承Thread来实现多线程
* @author 陈浩翔
*
* @version 1.0 2016-4-21
*/
public class MyThread extends Thread{
private int first;
public MyThread(int first) {
this.first = first;
}
@Override
public void run() {
for(int i=first;i<100;i+=2){
System.out.print(i+" ");
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
MyThread t1 = new MyThread(1);
t1.start();
MyThread t2 = new MyThread(2);
t2.start();
} }

这个是多线程的最简单的应用了。。。。

线程互斥加强(互斥锁)

★多窗口卖票

利用多线程互斥共享“基本数据类型数据”资源:

看第一种方法,利用构造传参可以输出是哪个窗口在“卖票”的。

v1中,整个while()都加互斥锁了,因此只能整个while循环执行完才会释放锁,所以一个窗口会把所有的票都卖完,其它窗口线程才能抢到互斥锁。应该把互斥锁加在while()内部,这样就可以多窗口同时卖了

SaleTicket类:

package thread.ticket.v1;

public class SaleTicket {

    public static void main(String[] args) {
TicketWindow tw1 = new TicketWindow("窗口1");
Thread t1 = new Thread( tw1 );
t1.start();//窗口1开始售票 TicketWindow tw2 = new TicketWindow("窗口2");
Thread t2 = new Thread( tw2 );
t2.start();//窗口2开始售票 TicketWindow tw3 = new TicketWindow("窗口3");
Thread t3 = new Thread( tw3 );
t3.start();//窗口3开始售票 TicketWindow tw4 = new TicketWindow("窗口4");
Thread t4 = new Thread( tw4 );
t4.start();//窗口4开始售票 } }

TicketWindow类:实现Runnable接口

package thread.ticket.v1;

public class TicketWindow implements Runnable {
//由于基本数据类型的资源无法用作对象锁,且它是类的静态成员,因此可新建一个与共享的"基本数据类型"资源平行的对象,来代替它来做对象锁
private static int num=200;
private static Object obj = new Object();
//此obj对象和num的生存期是一样的!!! private String WinName;
public TicketWindow(String WinName) {
this.WinName = WinName;
}
@Override
public void run() {
while(true){
//不能用this来代替obj
//因为obj是静态成员和this所处的内存空间不同,生存期不同
synchronized (obj) {//同步块---基本数据类型的变量不能当作互斥锁。因为互斥锁是对象锁
if(num>0){
System.out.println(WinName+":"+num--);
}else{
break;
}
}
}
}
}

第二种方法:不能直接输出哪个窗口在“卖票”。

SaleTicket类:

package thread.ticket.v2;

public class SaleTicket {

    public static void main(String[] args) {
TicketWindow tw1 = new TicketWindow();
Thread t1 = new Thread( tw1 );
t1.start();//窗口1开始售票 Thread t2 = new Thread( tw1 );
t2.start();//窗口2开始售票 Thread t3 = new Thread( tw1 );
t3.start();//窗口3开始售票 Thread t4 = new Thread( tw1 );
t4.start();//窗口4开始售票 } }

TicketWindow类:

package thread.ticket.v2;

public class TicketWindow implements Runnable {
//由于基本数据类型的资源无法用作对象锁,如果是类的非静态成员,可直接用this对象来代替
private int num=200;
//private Object obj = new Object(); @Override
public void run() {
while(true){
//synchronized (obj){
synchronized (this) {//同步块---基本数据类型的变量不能当作互斥锁。因为互斥锁是对象锁
if(num>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+num--);
}else{
break;
}
}
}
}
}

★带互斥的共享栈

多线程互斥共享“栈”资源

package thread.stack;

public class MyStack {
private int idx=0;
private char[] data = new char[6]; //本例虽然采用的是两种不同的同步方式,但由于对象锁都是this对象,因此push和pop方法是互斥的
public void push(char c){
synchronized (this) {
data[idx] = c;
System.out.println("push:" + c);
idx++;
}
} public synchronized char pop(){
idx--;
char ch = data[idx];
System.out.println("pop:"+ch);
return ch;
} }
package thread.stack;

public class PushThread extends Thread {
private MyStack stack=null;
public PushThread(MyStack stack) {
this.stack = stack;
}
@Override
public void run() {
for(int i=97;i<103;i++){
stack.push((char)i);
}
} }
package thread.stack;

public class PopThread extends Thread {
private MyStack stack=null;
public PopThread(MyStack stack) {
this.stack = stack;
}
@Override
public void run() {
for(int i=97;i<103;i++){
stack.pop();
}
}
}

main方法:

package thread.stack;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
MyStack stack = new MyStack();
PushThread t1 = new PushThread(stack);
PopThread t2 = new PopThread(stack);
t1.start();
t2.start();
} }

多线程调度与控制1

★ Java的多线程是抢占式的运行方式。

★ setPriority()

这个优先级的设置只是相对调度。。。

★ sleep()方法

Thread类的sleep()方法对当前线程操作,是静态方法。sleep()的参数指定以毫秒为单位的线程休眠时间。除非因为中断而提早恢复执行,否则线程不会在这段时间之前恢复执行。

★ interrupt()方法

一个线程可以调用另外一个线程的interrupt()方法,这将向暂停的线程发出一个InterruptedException。变相起到唤醒暂停线程的功能。Thread类的方法interrupt(),是一种强制唤醒的技术。

前面3中方法的代码解释:

package thread.schedule.v1;

public class Schedule {

    public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new MyRunner();
Thread t2 = new MyRunner(); //采用优先级进行相对调度,相比优先级高的抢占资源的概率要高一些
//t1.setPriority(9);
//t2.setPriority(3); t1.start();
t2.start(); try {
Thread.sleep(2000);
//如果没有被唤醒,则需要10s才能有输出的。现在只需要2s
t1.interrupt();//强制唤醒t1线程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} } }
package thread.schedule.v1;

public class MyRunner extends Thread{
private static Object obj=new Object();
@Override
public void run() {
synchronized (obj) {
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(this.getName()+"已经被唤醒!");
}
for (int i = 1; i < 101; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--No.--"
+ i);
}
}
}
}

★ yield()方法

用来使具有相同优先级的线程获得执行的机会。如果具有相同优先级的其它线程是可运行的,yield()将把线程放到可运行池中并使另一个线程运行。如果没有相同优先级的可运行线程,则什么都不做。

注意,执行一次yield()方法,该线程只是放弃当前这一次机会,然后又会重新和其它线程一起抢占CPU,很可能又比其它线程先抢到。

★ join()方法

调用某线程的该方法,将当前线程与该线程“合并”,即等待该线程结束,再恢复当前线程的运行。它可以实现线程合并的功能,经常用于线程的绝对调度。

简单的说,就是把线程运行的代码全部搬到运行join()方法的这个地方来!

这就是绝对调度了。这一个线程没有运行完,是不可运行后面的语句的!

package thread.schedule.v2;

public class Schedule {

    public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new MyRunner("t1");
Thread t2 = new MyRunner("t2");
t1.setPriority(5);
t2.setPriority(5); t1.start();
try {
t1.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("main......");
t2.start();
} }
package thread.schedule.v2;

public class MyRunner extends Thread{
private static Object obj=new Object();
private String threadName=null;
public MyRunner(String threadName){
this.threadName = threadName;
} @Override
public void run() {
System.out.println(":::::"+threadName);
int num=0;
while(threadName.equals("t1") && num<50){//放弃50次机会
Thread.yield();//不释放对象锁
num++;
}
for (int i = 1; i < 101; i++) {
System.out.println(threadName + "--No.--"
+ i);
}
}
}

知识小结:

★ wait()方法

当前线程进入对象的wait pool。

★notify()/notifyAll()方法

唤醒对象的wait pool中的一个/所有等待线程。

★suspend()、resume()和stop()这几个方法现在已经不提倡使用。

★创建线程和启动线程并不相同

在一个线程对新线程的Thread对象调用start()方法之前,这个线程并没有真正开始执行。Thread对象在其线程真正启动之前就已经存在了,而且其线程退出之后仍然存在。因此,仍可以控制或获取关于已创建的线程的信息,即使线程还没有启动或已经完成了。

★结束线程

线程会以以下三种方式之一结束:

1)线程到达其run()方法的末尾,推荐这种方法,自然结束。

2)线程抛出一个未捕获到的Exception或Error。

3)另一个线程调用一个弃用的stop()方法。

★守护程序线程(简称守护线程)

我们提到过当Java程序的所有线程都完成时,该程序就退出,但这并不完全正确,因为程序中还隐藏的系统线程。

随着程序的启动而启动,在运行期间一直捕捉符合它条件的处理,这样的线程就是守护线程。

★ synchronized必须锁的是对象,基本数据类型的变量不能当作对象锁。

★ 要保证多线程使用的是同一个互斥锁(对象锁),才能进行同步。