多线程基础及实例（java）

时间：2022-05-12 09:18:49
前言:
每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程，它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理，程序的运行速度可能加快，在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
如果有大量的线程,会影响性能，因为操作系统需要在它们之间切换，更多的线程需要更多的内存空间，线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的，需要防止线程死锁情况的发生。
正文：

两种实现多线程的方式，继承Thread类或者实现Runnable接口。

继承Thread类 ：
package com.zsz.thread;
public class MyThread extends Thread {
     private int index;
     public MyThread( int index){
            this. index = index;
     }
     public void run () { 
            for( int i=0;i<5;i++){
                System. out.println( index+ ":"+i);
           }
     } 
     public static void main(String[] args){
           MyThread MyThread = new MyThread(1);
           MyThread MyThread2 = new MyThread(2);
           MyThread.start();
           MyThread2.start();
     }
}
可能的运行结果：
1:0
2:0
1:1
2:1
1:2
2:2
1:3
2:3
1:4
2:4
由于执行CPU占用时间被切换，线程状态的切换，导致执行顺序的不同。
实现Runnable接口：
package com.zsz.thread;
public class MyRunnable implements Runnable{
     private int index;
     public MyRunnable( int index){
            this. index = index;
     }
     @Override
     public void run() {
            for( int i=0;i<5;i++){
                System. out.println( index+ ":"+i);
           }
     }
     public static void main(String[] args){
           MyRunnable MyRunnable1 = new MyRunnable(1);
           Thread Thread1 = new Thread(MyRunnable1);
           MyRunnable MyRunnable2 = new MyRunnable(2);
           Thread Thread2 = new Thread(MyRunnable2);
           Thread1.start();
           Thread2.start();
     }
}
可能的结果：
1:0
1:1
1:2
2:0
2:1
2:2
2:3
2:4
1:3
1:4
场景应用：
一、车站多个窗口买票，车票总数是一定的，实现Runnable可以共享总票数。
package com.zsz.thread;
class SaleTicket  implements Runnable{
     private int ret = 5; //剩下票数
     private int num;            //一次买票张数
     public SaleTicket( int num){
            this. num = num;
     }
     @Override
     public void run() {
            synchronized( this){
                 if( num> ret){
                     System. out.println( "余票不足");
                      return;
                }
                 ret = ret - num;
                System. out.println( "出票"+num+"张成功，剩余票数：" +ret );  //出票成功
           }
     }
}
public class MyRunnable extends Thread{
     public static void main(String[] args){
           SaleTicket saleTicket1 = new SaleTicket(1);
            new Thread(saleTicket1).start();
            new Thread(saleTicket1).start();
            new Thread(saleTicket1).start();
            new Thread(saleTicket1).start();
            new Thread(saleTicket1).start();
            new Thread(saleTicket1).start();
            new Thread(saleTicket1).start();
     }
}
可能的执行结果：
出票1张成功，剩余票数：4
出票1张成功，剩余票数：3
出票1张成功，剩余票数：2
出票1张成功，剩余票数：1
出票1张成功，剩余票数：0
余票不足
余票不足
注：考虑数据同步和线程安全，synchronized (this)确保同步，确保一个时刻只有一个线程占用synchronized 程序块，否则会出现线程不安全的情况，。
实现Runnable接口相比继承Thread类：
1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2）：可以避免java中的单继承的限制
3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立。
main方法其实也是一个线程。
线程其他情况：
线程休眠：Thread.sleep(2000);
线程中断：new Thread(new Runnable()).interrupt();
线程优先级：new Thread(new Runnable()).setPriority(8);
 

线程的状态及说明：
1、新建状态（New）：新创建了一个线程对象。 
2、就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。
3、运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。 
4、阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种： 
　　4.1、等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。 
　　4.2、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。 
　　4.3、其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。 
5、死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。
 
关键字volatile

用volatile修饰的变量，线程在每次使用变量的时候，都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用，用来进行原子性操作。

volatile不用做原子性操作的原因是：线程在运行时会在线程内存块中变量副本，之后，主内存中的变量与线程内的变量不联系，当运行结束时，线程内的变量会将值同步给主内存，因而会有可能出现线程不安全。

 有相关问题，可以提出来一起讨论。后续将会张贴一些进阶的多线程、线程池内容。
 博客园原文地址：http://www.cnblogs.com/zhongshengzhen

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