Java多線程用法的實例詳解

更新時間：2017年09月19日 10:21:04 投稿：lqh

這篇文章主要介紹了Java多線程用法的實例詳解的相關(guān)資料,希望通過本文大家能夠理解掌握這部分內(nèi)容，需要的朋友可以參考下

Java多線程用法的實例詳解

前言：

最全面的java多線程用法解析，如果你對Java的多線程機(jī)制并沒有深入的研究，那么本文可以幫助你更透徹地理解Java多線程的原理以及使用方法。

1.創(chuàng)建線程

在Java中創(chuàng)建線程有兩種方法：使用Thread類和使用Runnable接口。在使用Runnable接口時需要建立一個Thread實例。因此，無論是通過Thread類還是Runnable接口建立線程，都必須建立Thread類或它的子類的實例。Thread構(gòu)造函數(shù)：

public Thread( );
public Thread(Runnable target);
public Thread(String name);
public Thread(Runnable target, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
public Thread(ThreadGroup group, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize);

方法一：繼承Thread類覆蓋run方法

public class ThreadDemo1 {
public static void main(String[] args){
     Demo d = new Demo();
     d.start();
for(int i=0;i<60;i++){
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
     }

   }
 }
class Demo extends Thread{
public void run(){
for(int i=0;i<60;i++){
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
     }
   }
 }

方法二：

public class ThreadDemo2 {
public static void main(String[] args){
    Demo2 d =new Demo2();
    Thread t = new Thread(d);
    t.start();
for(int x=0;x<60;x++){
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
    }
  }
}
class Demo2 implements Runnable{
public void run(){
for(int x=0;x<60;x++){
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
    }
  }
}

2.線程的生命周期

與人有生老病死一樣，線程也同樣要經(jīng)歷開始（等待）、運行、掛起和停止四種不同的狀態(tài)。這四種狀態(tài)都可以通過Thread類中的方法進(jìn)行控制。下面給出了Thread類中和這四種狀態(tài)相關(guān)的方法。

// 開始線程
publicvoid start( );
publicvoid run( );
// 掛起和喚醒線程
publicvoid resume( ); // 不建議使用
publicvoid suspend( ); // 不建議使用
publicstaticvoid sleep(long millis);
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos);
// 終止線程
publicvoid stop( ); // 不建議使用
publicvoid interrupt( );
// 得到線程狀態(tài)
publicboolean isAlive( );
publicboolean isInterrupted( );
publicstaticboolean interrupted( );
// join方法
publicvoid join( ) throws InterruptedException;

線程在建立后并不馬上執(zhí)行run方法中的代碼，而是處于等待狀態(tài)。線程處于等待狀態(tài)時，可以通過Thread類的方法來設(shè)置線程不各種屬性，如線程的優(yōu)先級（setPriority）、線程名(setName)和線程的類型（setDaemon）等。

當(dāng)調(diào)用start方法后，線程開始執(zhí)行run方法中的代碼。線程進(jìn)入運行狀態(tài)。可以通過Thread類的isAlive方法來判斷線程是否處于運行狀態(tài)。當(dāng)線程處于運行狀態(tài)時，isAlive返回true，當(dāng)isAlive返回false時，可能線程處于等待狀態(tài)，也可能處于停止?fàn)顟B(tài)。下面的代碼演示了線程的創(chuàng)建、運行和停止三個狀態(tài)之間的切換，并輸出了相應(yīng)的isAlive返回值。

一但線程開始執(zhí)行run方法，就會一直到這個run方法執(zhí)行完成這個線程才退出。但在線程執(zhí)行的過程中，可以通過兩個方法使線程暫時停止執(zhí)行。這兩個方法是suspend和sleep。在使用suspend掛起線程后，可以通過resume方法喚醒線程。而使用sleep使線程休眠后，只能在設(shè)定的時間后使線程處于就緒狀態(tài)（在線程休眠結(jié)束后，線程不一定會馬上執(zhí)行，只是進(jìn)入了就緒狀態(tài)，等待著系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度）。

在使用sleep方法時有兩點需要注意：

1.sleep方法有兩個重載形式，其中一個重載形式不僅可以設(shè)毫秒，而且還可以設(shè)納秒(1,000,000納秒等于1毫秒)。但大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺上的Java虛擬機(jī)都無法精確到納秒，因此，如果對sleep設(shè)置了納秒，Java虛擬機(jī)將取最接近這個值的毫秒。

2.在使用sleep方法時必須使用throws或try{…}catch{…}。因為run方法無法使用throws，所以只能使用try{…}catch{…}。當(dāng)在線程休眠的過程中，使用interrupt方法中斷線程時sleep會拋出一個InterruptedException異常。sleep方法的定義如下：

publicstaticvoid sleep(long millis) throws InterruptedException
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException

有三種方法可以使終止線程。

使用退出標(biāo)志，使線程正常退出，也就是當(dāng)run方法完成后線程終止。
使用stop方法強行終止線程（這個方法不推薦使用，因為stop和suspend、resume一樣，也可能發(fā)生不可預(yù)料的結(jié)果）。
使用interrupt方法中斷線程。

1.使用退出標(biāo)志終止線程

當(dāng)run方法執(zhí)行完后，線程就會退出。但有時run方法是永遠(yuǎn)不會結(jié)束的。如在服務(wù)端程序中使用線程進(jìn)行監(jiān)聽客戶端請求，或是其他的需要循環(huán)處理的任務(wù)。在這種情況下，一般是將這些任務(wù)放在一個循環(huán)中，如while循環(huán)。如果想讓循環(huán)永遠(yuǎn)運行下去，可以使用while(true){…}來處理。但要想使while循環(huán)在某一特定條件下退出，最直接的方法就是設(shè)一個boolean類型的標(biāo)志，并通過設(shè)置這個標(biāo)志為true或false來控制while循環(huán)是否退出。下面給出了一個利用退出標(biāo)志終止線程的例子。

join方法的功能就是使異步執(zhí)行的線程變成同步執(zhí)行。也就是說，當(dāng)調(diào)用線程實例的start方法后，這個方法會立即返回，如果在調(diào)用start方法后后需要使用一個由這個線程計算得到的值，就必須使用join方法。如果不使用join方法，就不能保證當(dāng)執(zhí)行到start方法后面的某條語句時，這個線程一定會執(zhí)行完。而使用join方法后，直到這個線程退出，程序才會往下執(zhí)行。下面的代碼演示了join的用法。

3.多線程安全問題

問題原因：當(dāng)多條語句在操作同一個線程共享數(shù)據(jù)時，一個線程對多條語句只執(zhí)行了一部分，還沒執(zhí)行完，另一個線程參與進(jìn)來執(zhí)行，導(dǎo)致共享數(shù)據(jù)的錯誤。

解決辦法：對多條操作共享數(shù)據(jù)的語句，只能讓一個線程都執(zhí)行完，在執(zhí)行過程中，其他線程不執(zhí)行。

同步代碼塊：

public class ThreadDemo3 {
  public static void main(String[] args){
    Ticket t =new Ticket();
    Thread t1 = new Thread(t,"窗口一");
    Thread t2 = new Thread(t,"窗口二");
    Thread t3 = new Thread(t,"窗口三");
    Thread t4 = new Thread(t,"窗口四");
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
    t4.start();
  }
}
class Ticket implements Runnable{
  private int ticket =400;
  public void run(){
    while(true){
      synchronized (new Object()) {
        try {
          Thread.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
          // TODO Auto-generated catch block
          e.printStackTrace();
        }
        if(ticket<=0)
          break;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---賣出"+ticket--);
      }
    }
  }
}

同步函數(shù)

public class ThreadDemo3 {
  public static void main(String[] args){
    Ticket t =new Ticket();
    Thread t1 = new Thread(t,"窗口一");
    Thread t2 = new Thread(t,"窗口二");
    Thread t3 = new Thread(t,"窗口三");
    Thread t4 = new Thread(t,"窗口四");
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
    t4.start();
  }
}
class Ticket implements Runnable{
  private int ticket = 4000;
  public synchronized void saleTicket(){
    if(ticket>0)
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"賣出了"+ticket--);

  }
  public void run(){
    while(true){
      saleTicket();
    }
  }
}

同步函數(shù)鎖是this 靜態(tài)同步函數(shù)鎖是class

線程間的通信

/**
 * Java學(xué)習(xí)交流QQ群：589809992 我們一起學(xué)Java！
 */
public class ThreadDemo3 {
  public static void main(String[] args){
    class Person{
      public String name;
      private String gender;
      public void set(String name,String gender){
        this.name =name;
        this.gender =gender;
      }
      public void get(){
        System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
      }
    }
    final Person p =new Person();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        int x=0;
        while(true){
          if(x==0){
            p.set("張三", "男");
          }else{
            p.set("lili", "nv");
          }
          x=(x+1)%2;
        }
      }
    }).start();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        while(true){
          p.get();
        }
      }
    }).start();
  }
}
/*
張三....男
張三....男
lili....nv
lili....男
張三....nv
lili....男
*/

修改上面代碼

public class ThreadDemo3 {
   public static void main(String[] args){
     class Person{
       public String name;
       private String gender;
       public void set(String name,String gender){
         this.name =name;
         this.gender =gender;
       }
       public void get(){
         System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
       }
     }
     final Person p =new Person();
     new Thread(new Runnable(){
       public void run(){
         int x=0;
         while(true){
           synchronized (p) {
             if(x==0){
               p.set("張三", "男");
             }else{
               p.set("lili", "nv");
             }
             x=(x+1)%2;  
           }

         }
       }
     }).start();
     new Thread(new Runnable(){
       public void run(){
         while(true){
           synchronized (p) {
             p.get();
           }
         }
       }
     }).start();
   }

 }
 /*
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 張三....男
 張三....男
 張三....男
 張三....男
 */

等待喚醒機(jī)制

/*
 *線程等待喚醒機(jī)制
 *等待和喚醒必須是同一把鎖 
 */
public class ThreadDemo3 {
  private static boolean flags =false;
  public static void main(String[] args){
    class Person{
      public String name;
      private String gender;
      public void set(String name,String gender){
        this.name =name;
        this.gender =gender;
      }
      public void get(){
        System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
      }
    }
    final Person p =new Person();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        int x=0;
        while(true){
          synchronized (p) {
            if(flags)
              try {
                p.wait();
              } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
              };
            if(x==0){
              p.set("張三", "男");
            }else{
              p.set("lili", "nv");
            }
            x=(x+1)%2;
            flags =true;
            p.notifyAll();
          }
        }
      }
    }).start();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        while(true){
          synchronized (p) {
            if(!flags)
              try {
                p.wait();
              } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
              };
            p.get();
            flags =false;
            p.notifyAll();
            }
        }
      }
    }).start();
  }
}

生產(chǎn)消費機(jī)制一

/**
 * Java學(xué)習(xí)交流QQ群：589809992 我們一起學(xué)Java！
 */
public class ThreadDemo4 {
  private static boolean flags =false;
  public static void main(String[] args){
    class Goods{
      private String name;
      private int num;
      public synchronized void produce(String name){
        if(flags)
          try {
            wait();
          } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
          }
        this.name =name+"編號："+num++;
        System.out.println("生產(chǎn)了...."+this.name);
        flags =true;
        notifyAll();
      }
      public synchronized void consume(){
        if(!flags)
          try {
            wait();
          } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
          }
        System.out.println("消費了******"+name);
        flags =false;
        notifyAll();
      }

    }
    final Goods g =new Goods();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        while(true){
          g.produce("商品");
        }
      }
    }).start();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        while(true){
          g.consume();
        }
      }
    }).start();
  }
}

生產(chǎn)消費機(jī)制二

public class ThreadDemo4 {
  private static boolean flags =false;
  public static void main(String[] args){
    class Goods{
      private String name;
      private int num;
      public synchronized void produce(String name){
        while(flags)
          try {
            wait();
          } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
          }
        this.name =name+"編號："+num++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生產(chǎn)了...."+this.name);
        flags =true;
        notifyAll();
      }
      public synchronized void consume(){
        while(!flags)
          try {
            wait();
          } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
          }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消費了******"+name);
        flags =false;
        notifyAll();
      }

    }
    final Goods g =new Goods();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        while(true){
          g.produce("商品");
        }
      }
    },"生產(chǎn)者一號").start();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        while(true){
          g.produce("商品");
        }
      }
    },"生產(chǎn)者二號").start();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        while(true){
          g.consume();
        }
      }
    },"消費者一號").start();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        while(true){
          g.consume();
        }
      }
    },"消費者二號").start();
  }
}
/*
消費者二號消費了******商品編號：48049
生產(chǎn)者一號生產(chǎn)了....商品編號：48050
消費者一號消費了******商品編號：48050
生產(chǎn)者一號生產(chǎn)了....商品編號：48051
消費者二號消費了******商品編號：48051
生產(chǎn)者二號生產(chǎn)了....商品編號：48052
消費者二號消費了******商品編號：48052
生產(chǎn)者一號生產(chǎn)了....商品編號：48053
消費者一號消費了******商品編號：48053
生產(chǎn)者一號生產(chǎn)了....商品編號：48054
消費者二號消費了******商品編號：48054
生產(chǎn)者二號生產(chǎn)了....商品編號：48055
消費者二號消費了******商品編號：48055
*/

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