Java 多线程编程

Java给多线程编程提供了内置的支持。一个多线程程序包含两个或多个能并发运行的部分。

程序的每一部分都称作一个线程,并且每个线程定义了一个独立的执行路径。

多线程是多任务的一种特别的形式。多线程比多任务需要更小的开销。

这里定义和线程相关的另一个术语:

进程:一个进程包括由操作系统分配的内存空间,包含一个或多个线程。
一个线程不能独立的存在,它必须是进程的一部分。
一个进程一直运行,直到所有的非守候线程都结束运行后才能结束。

多线程能满足程序员编写非常有效率的程序来达到充分利用CPU的目的,因为CPU的空闲时间能够保持在最低限度。

一个线程的生命周期

线程经过其生命周期的各个阶段。

新状态: 一个新产生的线程从新状态开始了它的生命周期。它保持这个状态知道(直到)程序start这个线程。

运行状态:当一个新状态的线程被start以后,线程就变成可运行状态,一个线程在此状态下被认为是开始执行其任务

就绪状态:当一个线程等待另外一个线程执行一个任务的时候,该线程就进入就绪状态。
当另一个线程给就绪状态的线程发送信号时,该线程才重新切换到运行状态。

休眠状态: 由于一个线程的时间片用完了,该线程从运行状态进入休眠状态。
当时间间隔到期或者等待的时间发生了,该状态的线程切换到运行状态。

终止状态: 一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生,该线程就切换到终止状态。

线程的优先级

每一个Java线程都有一个优先级,这样有助于操作系统确定线程的调度顺序。
Java优先级在MIN_PRIORITY(1)和MAX_PRIORITY(10)之间的范围内。默认情况下,每一个线程都会分配一个优先级NORM_PRIORITY(5)。

具有较高优先级的线程对程序更重要,并且应该在低优先级的线程之前分配处理器时间。
然而,线程优先级不能保证线程执行的顺序,而且非常依赖于平台。

创建一个线程

Java提供了两种创建线程方法:

通过实现Runable接口;
通过继承Thread类本身。

通过实现Runnable接口来创建线程

创建一个线程,最简单的方法是创建一个实现Runnable接口的类。

为了实现Runnable,一个类只需要执行一个方法调用run(),声明如下:

public void run()

你可以重写该方法,重要的是理解的run()可以调用其他方法,使用其他类,并声明变量,就像主线程一样。

在创建一个实现Runnable接口的类之后,你可以在类中实例化一个线程对象。

Thread定义了几个构造方法,下面的这个是我们经常使用的:

Thread(Runnable threadOb,String threadName);

这里,threadOb 是一个实现Runnable 接口的类的实例,并且 threadName指定新线程的名字。

新线程创建之后,你调用它的start()方法它才会运行。

void start();

下面是一个创建线程并开始让它执行的实例:

// 创建一个新的线程

class NewThread implements Runnable{

Thread t;
NewThread(){
//创建第二个新线程

t = new Thread(this,"Demo Thread");
System.out.println("Child thread:" + t);
t.start(); //开始线程

}

// 第二个线程入口

public void run(){
try{

for(int i=5;i>0;i--){
System.out.println("Child Thread:" + i);
//暂停线程
Thread.sleep(50);
}

}catch(InterruptedException e){
System.out.println("Child interrupted");
}

System.out.println("Exiting child thread");
}
}

public class ThreadDemo{

public static void main(String args[]){
new NewThread(); //创建一个新线程

try{
for(int i = 5;i>0;i--){
System.out.println("Main Thread:" + i);
Thread.sleep(100);
}
}catch(InterruptedException e){
System.out.println("Main thread interrupted");
}
System.out.println("Main thread exiting.");
}

}

编译以上程序运行结果如下:

Child thread: Thread[Demo Thread,5,main]
Main Thread: 5
Child Thread: 5
Child Thread: 4
Main Thread: 4
Child Thread: 3
Child Thread: 2
Main Thread: 3
Child Thread: 1
Exiting child thread.
Main Thread: 2
Main Thread: 1
Main thread exiting.

通过继承Thread来创建线程

创建一个线程的第二种方法是创建一个新的类,该类继承Thread类,然后创建一个该类的实例。

继承类必须重写run()方法,该方法是新线程的入口点。它也必须调用start()方法才能执行。

// 通过继承 Thread 创建线程
class NewThread extends Thread {
NewThread() {
// 创建第二个新线程
super("Demo Thread");
System.out.println("Child thread: " + this);
start(); // 开始线程
}

// 第二个线程入口
public void run() {
try {
for(int i = 5; i > 0; i--) {
System.out.println("Child Thread: " + i);
// 让线程休眠一会
Thread.sleep(50);
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("Child interrupted.");
}
System.out.println("Exiting child thread.");
}
}

public class ExtendThread {
public static void main(String args[]) {
new NewThread(); // 创建一个新线程
try {
for(int i = 5; i > 0; i--) {
System.out.println("Main Thread: " + i);
Thread.sleep(100);
}
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("Main thread interrupted.");
}
System.out.println("Main thread exiting.");
}
}

Thread 方法

Thread类的一些重要方法:

public void start()
使该线程开始执行;Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。

public void run()
如果该线程是使用独立的 Runnable 运行对象构造的,则调用该 Runnable 对象的 run 方法;否则,该方法不执行任何操作并返回。

public final void setName(String name)
改变线程名称,使之与参数 name 相同。

public final void setPriority(int priority)
更改线程的优先级。

public final void setDaemon(boolean on)
将该线程标记为守护线程或用户线程。

public final void join(long millisec)
等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。

public void interrupt()
中断线程。

public final boolean isAlive()
测试线程是否处于活动状态。

测试线程是否处于活动状态。 上述方法是被Thread对象调用的。下面的方法是Thread类的静态方法。

public static void yield()
暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程。

public static void sleep(long millisec)
在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行),此操作受到系统计时器和调度程序精度和准确性的影响。

public static boolean holdsLock(Object x)
当且仅当当前线程在指定的对象上保持监视器锁时,才返回 true。

public static Thread currentThread()
返回对当前正在执行的线程对象的引用。

public static void dumpStack()
将当前线程的堆栈跟踪打印至标准错误流。

实例
如下的ThreadClassDemo 程序演示了Thread类的一些方法:

// 文件名 : DisplayMessage.java
// 通过实现 Runnable 接口创建线程
public class DisplayMessage implements Runnable
{
private String message;
public DisplayMessage(String message)
{
this.message = message;
}
public void run()
{
while(true)
{
System.out.println(message);
}
}
}

// 文件名 : GuessANumber.java
// 通过继承 Thread 类创建线程

public class GuessANumber extends Thread
{
private int number;
public GuessANumber(int number)
{
this.number = number;
}
public void run()
{
int counter = 0;
int guess = 0;
do
{
guess = (int) (Math.random() * 100 + 1);
System.out.println(this.getName()
+ " guesses " + guess);
counter++;
}while(guess != number);
System.out.println("** Correct! " + this.getName()
+ " in " + counter + " guesses.**");
}
}

// 文件名 : ThreadClassDemo.java
public class ThreadClassDemo
{
public static void main(String [] args)
{
Runnable hello = new DisplayMessage("Hello");
Thread thread1 = new Thread(hello);
thread1.setDaemon(true);
thread1.setName("hello");
System.out.println("Starting hello thread...");
thread1.start();

Runnable bye = new DisplayMessage("Goodbye");
Thread thread2 = new Thread(hello);
thread2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
thread2.setDaemon(true);
System.out.println("Starting goodbye thread...");
thread2.start();

System.out.println("Starting thread3...");
Thread thread3 = new GuessANumber(27);
thread3.start();
try
{
thread3.join();
}catch(InterruptedException e)
{
System.out.println("Thread interrupted.");
}
System.out.println("Starting thread4...");
Thread thread4 = new GuessANumber(75);

thread4.start();
System.out.println("main() is ending...");
}
}

运行结果如下,每一次运行的结果都不一样。

Starting hello thread...
Starting goodbye thread...
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Thread-2 guesses 27
Hello
** Correct! Thread-2 in 102 guesses.**
Hello
Starting thread4...
Hello
Hello
..........remaining result produced.

线程的几个主要概念:

在多线程编程时,你需要了解以下几个概念:

线程同步
线程间通信
线程死锁
线程控制:挂起、停止和恢复

多线程的使用

有效利用多线程的关键是理解程序是并发执行而不是串行执行的。例如:程序中有两个子系统需要并发执行,这时候就需要利用多线程编程。

通过对多线程的使用,可以编写出非常高效的程序。不过请注意,如果你创建太多的线程,程序执行的效率实际上是降低了,而不是提升了。

请记住,上下文的切换开销也很重要,如果你创建了太多的线程,CPU花费在上下文的切换的时间将多于执行程序的时间!

20180829-Java多线程编程的更多相关文章

  1. Java多线程编程核心技术---学习分享

    继承Thread类实现多线程 public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { super.run(); Sys ...

  2. Java多线程编程核心技术---对象及变量的并发访问(二)

    数据类型String的常量池特性 在JVM中具有String常量池缓存的功能. public class Service { public static void print(String str){ ...

  3. Java多线程编程——进阶篇二

    一.线程的交互 a.线程交互的基础知识 线程交互知识点需要从java.lang.Object的类的三个方法来学习:    void notify()           唤醒在此对象监视器上等待的单个 ...

  4. Java多线程编程详解

    转自:http://programming.iteye.com/blog/158568 线程的同步 由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突这个严重的问题.Ja ...

  5. 【Todo】【读书笔记】Java多线程编程指南-设计模式篇

    下了这本书<Java多线程编程指南-设计模式篇>, 还有另一本<JAVA多线程设计模式>,据说内容有重复,结合着看.

  6. Java多线程编程总结(学习博客)

    Java多线程编程总结:网址:http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/27069/

  7. Java多线程编程的常见陷阱(转)

    Java多线程编程的常见陷阱 2009-06-16 13:48 killme2008 blogjava 字号:T | T 本文介绍了Java多线程编程中的常见陷阱,如在构造函数中启动线程,不完全的同步 ...

  8. Java多线程编程(二)

    在 Java多线程编程(一) 中的多线程并没有返回值,本文将介绍带返回值的多线程. 要想有返回值,则需要实现新的接口Callable而不再是Runnable接口,实现的方法也改为call()方法,执行 ...

  9. Java多线程编程总结(精华)

    Java多线程编程总结 2007-05-17 11:21:59 标签:多线程 java 原创作品,允许转载,转载时请务必以超链接形式标明文章 原始出处 .作者信息和本声明.否则将追究法律责任.http ...

  10. Java多线程编程中Future模式的详解

    Java多线程编程中,常用的多线程设计模式包括:Future模式.Master-Worker模式.Guarded Suspeionsion模式.不变模式和生产者-消费者模式等.这篇文章主要讲述Futu ...

随机推荐

  1. note.js 引用jQuery,

    1.安装jQuery npm install jquery 在自己的项目目录里面打开cmd进行安装 2.下面直接在js文件里面引用jQuery //调用jQuery来操作页面 const jsdom ...

  2. Java——ArrayList源码解析

    以下针对JDK 1.8版本中的ArrayList进行分析. 概述     ArrayList基于List接口实现的大小可变的数组.其实现了所有可选的List操作,并且元素允许为任意类型,包括null元 ...

  3. 程序员听到bug后的N种反应…

    程序员的世界里, 不止有代码, 还有bug,bug,bug- 当出现bug时, 程序员们的反应是怎样的呢? 作者:苏小喵,来源:小花小画(微信号:hua-little) - END - 推荐阅读: 1 ...

  4. POJ 3549 GSM phone(圆+扫描线+最短路)

    题目意思是求起点s到终点s的最短路,但是只能在圆的内部和边上走.一种可以想到的方法就是求出所有的交点,然后两两连边并验证合法性,但是这样的交点数规模有n2. 我们可以观察发现,我们在圆求并构成的图形中 ...

  5. ThinkPHP中的display()和fetch()的区别

    fetch()传入的参数是模板名,用模板文件来输出; display()传入的是字符串,输出传递的内容.

  6. [七月挑选]使用idea创建spring boot 项目

    title: 使用idea创建spring boot 项目 参考lindaZ的IntelliJ IDEA 创建spring boot 的Hello World 项目 1.Open IDEA,choos ...

  7. Solr7.2.1环境搭建和配置ik中文分词器

    solr7.2.1环境搭建和配置ik中文分词器 安装环境:Jdk 1.8. windows 10 安装包准备: solr 各种版本集合下载:http://archive.apache.org/dist ...

  8. c++ Socket客户端和服务端示例版本一

    客户端 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <errno.h> #include <sys/soc ...

  9. docker下安装caffe

    1.安装docker 2.下载caffe docker镜像 docker pull bvlc/caffe:gpu 可以去https://hub.docker.com/search/?q=SSD%20c ...

  10. 编写第一个python程序(Your Firsr Program)

    1)代码如下: 1 # This program says hello and asks for my name. 2 myName = input("What is your name?& ...