线程(java课堂笔记)

时间:2022-09-20 08:39:13
1.两种方式的差异 2.线程的生命周期 3.线程控制(线程的方法) 4.线程同步 5.线程同步锁 一、 两种方式的差异 A extends Thread :简单 不能再继承其他类了(Java单继承)同份资源不共享 B implements Runnable:( 推荐) )多个线程共享一个目标资源,适合多线程处理同一份资源。 该类还可以继承其他类,也可以实现其他接口。 二、 线程的生命周期 新建:当程序使用new创建一个线程后,该线程处于新建状态,此时他和其他java对象一样,仅仅由Java虚拟机为其分配内存并初始化成员变量值。【 Thread r = new Thread()】 就绪:当线程对象调用start()方法后,该线程处于就绪状态,线程计入线程队列排队,此时该状态线程并未开始执行,它仅表示可以运行了。至于该线程何时运行,取决于JVM线程调度器的调度。【 r.start() 】 运行:若处于就绪状态的线程获得了CPU,开始执行run()线程执行体,该线程处于执行状态。 阻塞:线程运行过程中需要被中断,目的是是其他的线程获得执行的机会。该状态就会进入阻塞状态。 注意:阻塞状态不能直接转成运行状态,阻塞状态只能重新进入就绪状态。 死亡:run()执行完成,线程正常结束; 线程抛出未捕获的Exception或Error; 调用线程的stop()。(易导致死锁,不推荐) 注意: 主线程结束后,其他线程不受其影响,不会随之结束;一旦子线程启动起来后,就拥有和主线程相等地位,不受主线程影响。 例子: class MyThread implements Runnable {   public void run() {     for (int i = 0; i < 200;i++) {       System.out.println(i);     }   } } public class MyThreadDemo {   public static void main(String[] args) {     for (int i = 0; i < 10;i++) {       if(i == 5){         MyThread t = new MyThread();         new Thread(t).start();       }       System.out.println("main" + i);     }   } } 测试线程是否活着,可用线程对象的isAlive()方法。当线程处于就绪,运行,阻塞状态返回true。 当线程处于新建和死亡状态,返回false。 已死亡的线程是不可能通过start()方法唤醒线程的。 否则引发IllegalThreadStateException异常; public class DieThreadDemo {   public static void main(String[]args) {     DeadThread dt = new DeadThread();     for (int i = 0; i < 100; i++) {       Thread mainThread =Thread.currentThread();//获得当前线程(Main线程)       System.out.println(mainThread.getName()+ "--" + i);       System.out.println("------>"+mainThread.isAlive());       if (i == 10) {         dt.start();       }     }     if (!dt.isAlive()) {       dt.start();     }   } } class DeadThread extends Thread {   public void run() {     for (int i = 0; i < 50; i++) {       System.out.println(getName() +"--" + i);     }   } } 三、线程控制 Join()方法:等待该线程终止。 join 方法:调用join方法的线程对象强制运行,该线程强制运行期间,其他线程无法运行,必须等到该线程结束后其他线程才可以运行。 有人也把这种方式成为联合线程 join方法的重载方法: join(long millis): join(long millis,int nanos): 通常很少使用第三个方法: 程序无须精确到一纳秒; 计算机硬件和操作系统也无法精确到一纳秒; public class JoinDemo {   public static void main(String[]args) throws Exception {     Thread join = new Thread(newJoin(),"Join线程");     join.start();     int i = 0;     while(i < 500){       if(i == 100){         join.join();       }       System.out.println("Main -- > "+ i ++);     }   } } class Join implements Runnable {   public void run() {     int i = 0;     while(i< 200){       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--" + i ++ );     }   } } setDaemon()方法 后台线程:处于后台运行,任务是为其他线程提供服务。也称为“守护线程”或“精灵线程”。 JVM的垃圾回收就是典型的后台线程。 特点:若所有的前台线程都死亡,后台线程自动死亡。 设置后台线程:Thread对象setDaemon(true); setDaemon(true)必须在start()调用前。 否则出现IllegalThreadStateException异常; 前台线程创建的线程默认是前台线程; 判断是否是后台线程:使用Thread对象的isDaemon()方法; 并且当且仅当创建线程是后台线程时,新线程才是后台线程。 class Daemon extends Thread {   public void run() {     for (int i = 0; i < 10000; i++) {       System.out.println(getName() +"-" + i);     }   } } public class DaemonDemo {   public static void main(String[]args) {     Daemon d = new Daemon();     d.setDaemon(true);//把 d 线程设置成后台线程     d.start();     for (int i = 0; i < 5; i++) {       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--" + i);     }   } } Sleep() 线程休眠: 让执行的线程暂停一段时间,进入阻塞状态。 sleep(long milllis) throws InterruptedException:毫秒 sleep(long millis,int nanos) throws InterruptedException:毫秒,纳秒 调用sleep()后,在指定时间段之内,该线程不会获得执行的机会。 public class SleepDemo {   public static void main(String[]args) {     for (int i = 10; i > 0; i--) {       System.out.println("还剩" + i);       try {         Thread.sleep(1000);       } catch (InterruptedException e){         e.printStackTrace();       }     }   } } 四、线程优先级 每个线程都有优先级,优先级的高低只和线程获得执行机会的次数多少有关。 并非线程优先级越高的就一定先执行,哪个线程的先运行取决于CPU的调度; 默认情况下main线程具有普通的优先级,而它创建的线程也具有普通优先级。 Thread对象的setPriority(int x)和getPriority()来设置和获得优先级。 MAX_PRIORITY : 值是10 MIN_PRIORITY : 值是1 NORM_PRIORITY : 值是5(主方法默认优先级) class Priority extends Thread{   public void run() {     for (int i = 0; i < 100; i++) {       System.out.println(getName()+",优先级=" + getPriority() +"--"+ i);     }   } } public class PriorityDemo {   public static void main(String[]args) {     Thread.currentThread().setPriority(7);     for (int i = 0; i < 100; i++) {       if(i == 10){         Priority p1 = new Priority();         p1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);         p1.start();       }       if(i == 15){         Priority p2 = new Priority();         p2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);         p2.start();       }       System.out.println("main" + i);     }   } } Yield()方法 线程礼让: 暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程; Thread的静态方法,可以是当前线程暂停,但是不会阻塞该线程,而是进入就绪状态。 所以完全有可能:某个线程调用了yield()之后,线程调度器又把他调度出来重新执行。 class Yield implements Runnable {   public void run() {     for (int i = 0; i < 100; i++) {       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--> " + i);       if (i % 2 == 0) {         Thread.yield();// 礼让       }     }   } } public class YieldDemo {   public static void main(String[]args) {     Yield y = new Yield();     new Thread(y, "A").start();     new Thread(y, "C").start();   } } API 过时方法 -- 易死锁, , 不推荐使用 stop:终止线程 马上让线程停止运行,并释放该线程所持有的锁,该操作无法保证对象的内部状态正确; suspend:挂起线程 使线程进入“阻塞”状态,该状态下CPU不会分给线程时间片,进入这个状态可以用来暂停一个线程的运行,在被resume方法调用前,不可用. 如果要suspend的目标线程对一个重要的系统资源持有锁,那么没任何线程可以使用这个资源直到要suspend的目标线程被resumed。 resume:恢复线程 恢复被suspend方法挂起的线程Java2开始已经废弃了suspend()和resume()方法,因为使用这两个方法可能会产生死锁,所以应该使用同步对象调用wait()和notify()的机制来代替suspend()和resume()进行线程控制。 五、线程的安全性问题 导致安全问题的出现的原因: 多个线程访问出现延迟。 线程随机性。 注:线程安全问题在理想状态下,不容易出现,但一旦出现对软件的影响是非常大的。 我们可以通过Thread.sleep(long time)方法来简单模拟延迟情况。 六、线程同步 当多个线程访问同一份数据的时候,很容易出现线程安全的问题。 让多个操作在同一个时间段内只能有一个线程进行,其它线程要等到该线程完成后才可以继续执行。 经典的事例: 银行取钱 用户输入取款金额; 系统判断余额是否大于取款金额 若余额大于取款金额,取款成功; 若余额小于取款金额,取款失败。 例子分析: 账户类:Account 字段balance表示余额 取钱类:DrawMoney 线程类 字段a表示账户对象,money表示需要取的金额; 把取钱行为放在线程体里面; 提示: public void run(){   if(c.getBlance() >= money){     System.out.println(getName()+",取走" + money);     Thread.sleep(100);     c.setBlance(c.getBlance()- money);     System.out.println("余额= " +c.getBlance());   }else{     System.out.println(getName()+ "余额不足,余额"+ c.getBlance() +",需要取走" +money );   } } 解决问题: 方法一: 当发生以上情况时,java给我们提供了同步代码块 synchronized(obj){ //obj表示同步监视器,是同一个同步对象 /**..... TODO SOMETHING */ } 方法二: synchronized 返回值类型 方法名(参数列表){ /**..... TODO SOMETHING */ } 同步方法的同步监听器其实的是 this /** * 账号 * */ public class Account { /** * 余额 */   private double blance;   public Account(double blance) {     this.blance = blance;   }   public double getBlance() {     return blance;   }   public void setBlance(double blance){     this.blance = blance;   }   public synchronized void draw(doubledrawMoney){     if(getBlance() >= drawMoney) {       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",取出" + drawMoney);       try {         Thread.sleep(1);       } catch (InterruptedException e){         e.printStackTrace();       } //修改余额       setBlance(getBlance() -drawMoney);       System.out.println("余额= " +getBlance());     }else{       System.out.println("对不起余额不足");     }   } } /** * 取钱操作 */ public class DrawThread extendsThread{ /** * 账号 */   private Account a; /** * 取的钱 */   public double drawMoney;   public DrawThread(String name,Account a,double drawMoney){     super(name);     this.a = a;     this.drawMoney = drawMoney;   } /** * 当多条线程修改同一个共享资源数据的时候,将会导致数据安全问题 */   public void run(){ /*   synchronized (a) {       if(a.getBlance() >= drawMoney) {         System.out.println(getName()+",取出" +drawMoney);         try {           Thread.sleep(1);         } catch (InterruptedExceptione) {           e.printStackTrace();         } //修改余额         a.setBlance(a.getBlance() -drawMoney);         System.out.println("余额= " +a.getBlance());       }else{         System.out.println("对不起余额不足");       }     }*/     a.draw(drawMoney);   } } 以上内容是课堂笔记之后是今天作业:做一个售票的程序 要求三个窗口,一共50张票,随机售票,售完后求小明在每个窗口购票的几率:

public class Dome {                         //主类
  public static void main(String[] args) {             //主方法
    Chuangkou c1 = new Chuangkou("窗口一");
    Chuangkou c2 = new Chuangkou("窗口二");
    Chuangkou c3 = new Chuangkou("窗口三");
    Thread t1 = new Thread(c1);               //新建三个线程
    Thread t2 = new Thread(c2);
    Thread t3 = new Thread(c3);
    t1.start();                         //三个线程同时运行
    t2.start();
    t3.start();
  }
}

public class Piao{                        //用来统计票数  
  public static String name = "目前只有这一种票";
  public static int piao = 1;
}

public class Chuangkou implements Runnable{           //窗口类
  public String name;
  static int a = 0;                        //定义三个静态变量用来统计每个窗口一共卖的票
  static int b = 0;
  static int c = 0;
  public Chuangkou(String name) {               //有参构造器
    this.name = name;
  }
  public void run(){                        //run方法
    while(Piao.piao<49){                    //如果票数等于49就停止
      try {
        Thread.sleep(1/10);                //经测试睡眠1/10的时间最有利于每个窗口的售票率
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
      synchronized(Piao.name){                //同步,防止多个线程同时运行
        System.out.println(name+"卖出了第 "+Piao.piao+++"票");
      }
      switch(name){                      //统计窗口票数
        case "窗口一":a+=1;break;
        case "窗口二":b+=1;break;
        case "窗口三":c+=1;break;
      }
    }
    System.out.println(name+"售罄");
    if(Piao.piao == 50){                      //计算出小明购票几率
      System.out.println("小明买窗口一的票的概率为"+(a/50.0));
      System.out.println("小明买窗口二的票的概率为"+(b/50.0));
      System.out.println("小明买窗口三的票的概率为"+(c/50.0));
    }

  }
}

目前这个作业还有问题,不知为什么小明的效率有时会出现两次,有时不出现,希望大神指导一下。