java中多線程的超詳細(xì)介紹
1、線程概述
幾乎所有的操作系統(tǒng)都支持同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù),一個(gè)任務(wù)通常就是一個(gè)程序,每個(gè)運(yùn)行中的程序就是一個(gè)進(jìn)程。當(dāng)一個(gè)程序運(yùn)行時(shí),內(nèi)部可能包含了多個(gè)順序執(zhí)行流,每個(gè)順序執(zhí)行流就是一個(gè)線程。
2、線程與進(jìn)程
進(jìn)程概述:
幾乎所有的操作系統(tǒng)都支持進(jìn)程的概念,所有運(yùn)行中的任務(wù)通常對(duì)應(yīng)一個(gè)進(jìn)程( Process)。當(dāng)一個(gè)程序進(jìn)入內(nèi)存運(yùn)行時(shí),即變成一個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程是處于運(yùn)行過程中的程序,并且具有一定的獨(dú)立功能,進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。
進(jìn)程特征:
1、獨(dú)立性:進(jìn)程是系統(tǒng)中獨(dú)立存在的實(shí)體,它可以擁有自己獨(dú)立的資源,每一個(gè)進(jìn)程都擁有自己私有的地址空間。在沒有經(jīng)過進(jìn)程本身允許的情況下,一個(gè)用戶進(jìn)程不可以直接訪問其他進(jìn)程的地址空間
2、動(dòng)態(tài)性:進(jìn)程與程序的區(qū)別在于,程序只是一個(gè)靜態(tài)的指令集合,而進(jìn)程是一個(gè)正在系統(tǒng)中活動(dòng)的指令集合。在進(jìn)程中加入了時(shí)間的概念。進(jìn)程具有自己的生命周期和各種不同的狀態(tài),這些概念在程序中都是不具備的
3、并發(fā)性:多個(gè)進(jìn)程可以在單個(gè)處理器上并發(fā)執(zhí)行,多個(gè)進(jìn)程之間不會(huì)互相影響。
線程:
線程與進(jìn)程相似,但線程是一個(gè)比進(jìn)程更小的執(zhí)行單位。一個(gè)進(jìn)程在其執(zhí)行的過程中可以產(chǎn)生多個(gè)線程。與進(jìn)程不同的是同類的多個(gè)線程共享同一塊內(nèi)存空間和一組系統(tǒng)資源,所以系統(tǒng)在產(chǎn)生一個(gè)線程,或是在各個(gè)線程之間作切換工作時(shí),負(fù)擔(dān)要比進(jìn)程小得多,也正因?yàn)槿绱耍€程也被稱為輕量級(jí)進(jìn)程。
并發(fā)和并行:
并發(fā):同一時(shí)刻只能有一條指令執(zhí)行,但多個(gè)進(jìn)程指令被快速輪換執(zhí)行
并行:同一時(shí)刻,有多條指令在多個(gè)處理器上同時(shí)執(zhí)行
多線程:
概述:
多線程就是幾乎同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程(一個(gè)處理器在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上永遠(yuǎn)都只能是一個(gè)線程!即使這個(gè)處理器是多核的,除非有多個(gè)處理器才能實(shí)現(xiàn)多個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行。)。幾乎同時(shí)是因?yàn)閷?shí)際上多線程程序中的多個(gè)線程實(shí)際上是一個(gè)線程執(zhí)行一會(huì)然后其他的線程再執(zhí)行,并不是很多書籍所謂的同時(shí)執(zhí)行。
多線程優(yōu)點(diǎn):
1、進(jìn)程之間不能共享內(nèi)存,但線程之間共享內(nèi)存非常容易。
2、系統(tǒng)創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)需要為該進(jìn)程重新分配系統(tǒng)資源,但創(chuàng)建線程則代價(jià)小得多,因此使用多線程來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)比多進(jìn)程的效率高
3、Java語言內(nèi)置了多線程功能支持,而不是單純地作為底層操作系統(tǒng)的調(diào)度方式,從而簡(jiǎn)化了Java的多線程編程
3、使用多線程:
多線程的創(chuàng)建:
(1)、繼承Thread類:
第一步:定義Thread類的之類,并重寫run方法,該run方法的方法體就代表了線程需要執(zhí)行的任務(wù)
第二步:創(chuàng)建Thread類的實(shí)例
第三步:調(diào)用線程的start()方法來啟動(dòng)線程
public class FirstThread extends Thread { private int i; public void run() { for(;i<100;i++) { System.out.println(getName()+" "+i); } } public static void main(String[] args) { for(int i=0;i<100;i++) { //調(diào)用Thread的currentThread方法獲取當(dāng)前線程 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); if(i==20) { new FirstThread().start(); new FirstThread().start(); } } } }
(2)、實(shí)現(xiàn)Runnable接口:
第一步:定義Runnable接口的實(shí)現(xiàn)類,并重寫該接口的run方法,該run方法同樣是線程需要執(zhí)行的任務(wù)
第二步:創(chuàng)建Runnable實(shí)現(xiàn)類的實(shí)例,并以此實(shí)例作為Thread的target來創(chuàng)建Thread對(duì)象,該Thread對(duì)象才是真正的線程對(duì)象
public class SecondThread implements Runnable { private int i; @Override public void run() { for(;i<100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } } public static void main(String[] args) { for(int i=0;i<100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); if(i==20) { SecondThread s1=new SecondThread(); new Thread(s1,"新線程1").start();; new Thread(s1,"新線程2").start(); } } } }
(3)、使用Callable和Future創(chuàng)建線程
細(xì)心的讀者會(huì)發(fā)現(xiàn),上面創(chuàng)建線程的兩種方法。繼承Thread和實(shí)現(xiàn)Runnable接口中的run都是沒有返回值的。于是從Java5開始,Java提供了Callable接口,該接口是Runnable接口的增強(qiáng)版。Callable接口提供了一個(gè)call()方法可以作為線程執(zhí)行體,但call()方法比run()方法功能更強(qiáng)大。
創(chuàng)建并啟動(dòng)有返回值的線程的步驟如下:
第一步:創(chuàng)建 Callable接口的實(shí)現(xiàn)類,并實(shí)現(xiàn)call()方法,該call()方法將作為線程執(zhí)行體,且該call()方法有返回值,再創(chuàng)建 Callable實(shí)現(xiàn)類的實(shí)例。從Java8開始,可以直接使用 Lambda表達(dá)式創(chuàng)建 Callable對(duì)象
第二步:使用FutureTask類來包裝Callable對(duì)象,該FutureTask對(duì)象封裝了該Callable對(duì)象的call方法的返回值
第三步:使用FutureTask對(duì)象作為Thread對(duì)象的target創(chuàng)建并啟動(dòng)新線程
第四步:通過FutureTask的get()方法獲得子線程執(zhí)行結(jié)束后的返回值
import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.FutureTask; public class ThirdThread { public static void main(String[] args) { //ThirdThread rt=new ThirdThread(); FutureTask<Integer> task=new FutureTask<Integer>((Callable<Integer>)()->{ int i=0; for(;i<100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循環(huán)變量i"+i); } return i; }) ; for(int i=0;i<100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循環(huán)變量i為"+i); if(i==20) { new Thread(task,"有返回值的線程").start();; } } try { System.out.println("子線程的返回值"+task.get()); }catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
創(chuàng)建線程的三種方式的對(duì)比:
采用Runnable、Callable接口的方式創(chuàng)建多線程的優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
1、線程類只是實(shí)現(xiàn)了 Runnable接口或 Callable接口,還可以繼承其他類
2、在這種方式下,多個(gè)線程可以共享同一個(gè) target對(duì)象,所以非常適合多個(gè)相同線程來處理同一份資源的情況,從而可以將CPU、代碼和數(shù)據(jù)分開,形成清晰的模型,較好地體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮乃枷搿?/p>
缺點(diǎn):
編程稍稍復(fù)雜,如果需要訪問當(dāng)前線程,則必須使用Thread.currentThread()方法。
采用繼承 Thread類的方式創(chuàng)建多線程的優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
編寫簡(jiǎn)單,如果需要訪問當(dāng)前線程,則無須使用 Thread.current Thread()方法,直接使用this即可獲得當(dāng)前線程
缺點(diǎn):
因?yàn)榫€程已經(jīng)繼承了Thread類,所以不能再繼承其他類
線程的生命周期:
新建和就緒狀態(tài):
當(dāng)程序使用new關(guān)鍵字創(chuàng)建一個(gè)線程后,該線程就處于新建狀態(tài)。
當(dāng)線程對(duì)象調(diào)用了start()方法后,該線程就處于就緒狀態(tài)。
運(yùn)行和阻塞狀態(tài):
如果處于就緒狀態(tài)的線程獲取了CPU,開始執(zhí)行run()方法的線程執(zhí)行體,則該線程處于運(yùn)行狀態(tài)。
當(dāng)線程調(diào)用sleep(),調(diào)用一個(gè)阻塞式IO方法,線程會(huì)被阻塞
死亡狀態(tài):
1、run()或者call()方法執(zhí)行完成,線程正常結(jié)束
2、線程拋出一個(gè)未捕獲的Exception或Error
3、直接調(diào)用該線程的stop方法來結(jié)束該線程——該方法容易導(dǎo)致死鎖,不推薦使用
線程狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖
4、控制線程:
(1)、join線程
Thread提供了讓一個(gè)線程等待另一個(gè)線程完成的方法——join方法。當(dāng)在某個(gè)程序執(zhí)行流中調(diào)用其直到被 join方法加入的join線程執(zhí)行完為止
public class JoinThread extends Thread { //提供一個(gè)有參數(shù)的構(gòu)造器,用于設(shè)置該線程的名字 public JoinThread(String name) { super(name); } //重寫run方法,定義線程體 public void run() { for(int i=0;i<10;i++) { System.out.println(getName()+" "+i); } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //啟動(dòng)子線程 new JoinThread("新線程").start(); for(int i=0;i<10;i++) { if(i==5) { JoinThread jt=new JoinThread("被join的線程"); jt.start(); //main線程調(diào)用了jt線程的join方法,main線程 //必須等jt執(zhí)行結(jié)束才會(huì)向下執(zhí)行 jt.join(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } } }
運(yùn)行結(jié)果:
main 0
main 1
main 2
main 3
main 4
新線程 0
新線程 1
新線程 2
新線程 3
被join的線程 0
新線程 4
被join的線程 1
新線程 5
被join的線程 2
新線程 6
被join的線程 3
新線程 7
被join的線程 4
新線程 8
被join的線程 5
新線程 9
被join的線程 6
被join的線程 7
被join的線程 8
被join的線程 9
main 5
main 6
main 7
main 8
main 9
(2)、后臺(tái)線程:
有一種線程,它是在后臺(tái)運(yùn)行的,它的任務(wù)是為其他的線程提供服務(wù),這種線程被稱為“后臺(tái)線程( Daemon Thread)”,又稱為“守護(hù)線程”或“精靈線程”。JVM的垃圾回收線程就是典型的后臺(tái)線程。
后臺(tái)線程有個(gè)特征:如果所有的前臺(tái)線程都死亡,后臺(tái)線程會(huì)自動(dòng)死亡。
調(diào)用 Thread對(duì)象的 setDaemon(true)方法可將指定線程設(shè)置成后臺(tái)線程。下面程序?qū)?zhí)行線程設(shè)置成后臺(tái)線程,可以看到當(dāng)所有的前臺(tái)線程死亡時(shí),后臺(tái)線程隨之死亡。當(dāng)整個(gè)虛擬機(jī)中只剩下后臺(tái)線程時(shí),程序就沒有繼續(xù)運(yùn)行的必要了,所以虛擬機(jī)也就退出了。
public class DaemonThread extends Thread { //定義后臺(tái)線程的線程體與普通線程沒有什么區(qū)別 public void run() { for(int i=0;i<1000;i++) { System.out.println(getName()+" "+i); } } public static void main(String[] args) { DaemonThread t=new DaemonThread(); //將此線程設(shè)置為后臺(tái)線程 t.setDaemon(true); t.start(); for(int i=0;i<10;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } //程序到此執(zhí)行結(jié)束,前臺(tái)線程(main)結(jié)束,后臺(tái)線程也隨之結(jié)束 } }
運(yùn)行結(jié)果:
main 0
Thread-0 0
main 1
Thread-0 1
Thread-0 2
main 2
Thread-0 3
Thread-0 4
Thread-0 5
main 3
main 4
Thread-0 6
main 5
Thread-0 7
Thread-0 8
main 6
main 7
main 8
Thread-0 9
main 9
Thread-0 10
Thread-0 11
Thread-0 12
Thread-0 13
Thread-0 14
Thread-0 15
Thread-0 16
Thread-0 17
Thread-0 18
Thread-0 19
Thread-0 20
Thread-0 21
(3)、線程睡眠:
如果需要讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線程暫停一段時(shí)間,并進(jìn)入阻塞狀態(tài),則可以通過調(diào)用 Thread類的靜態(tài) sleep方法來實(shí)現(xiàn)。 sleep方法有兩種重載形式
static void sleep(long millis):讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線程暫停millis毫秒,并進(jìn)入阻塞狀態(tài)
static void sleep(long millis,int nanos):讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線程暫停millis毫秒加上nanos毫微秒,并進(jìn)入阻塞狀態(tài),通常我們不會(huì)精確到毫微秒,所以該方法不常用
import java.util.Date; public class SleepTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { for(int i=0;i<10;i++) { System.out.println("當(dāng)前時(shí)間"+new Date()); Thread.sleep(1000); } } }
(4)、改變線程優(yōu)先級(jí):
每個(gè)線程執(zhí)行時(shí)都有一定的優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)高的線程獲得較多的執(zhí)行機(jī)會(huì),優(yōu)先級(jí)低的線程則獲得較少的執(zhí)行機(jī)會(huì)。
每個(gè)線程默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)都與創(chuàng)建它的父線程的優(yōu)先級(jí)相同,在默認(rèn)情況下,main線程具有普通優(yōu)先級(jí),由main線程創(chuàng)建的子線程也具有普通優(yōu)先級(jí)。
Thread類提供了 setPriority(int newPriority)、 getPriority()方法來設(shè)置和返回指定線程的優(yōu)先級(jí),其中 setPriority()方法的參數(shù)可以是一個(gè)整數(shù),范圍是1-10之間,也可以使用 Thread類的如下三個(gè)靜態(tài)常量
MAX_PRIORITY:其值是10
MIN_PRIORITY:其值時(shí)1
NORM_PRIPRITY:其值是5
public class PriorityTest extends Thread { //定義一個(gè)構(gòu)造器,用于創(chuàng)建線程時(shí)傳入線程的名稱 public PriorityTest(String name) { super(name); } public void run() { for(int i=0;i<50;i++) { System.out.println(getName()+",其優(yōu)先級(jí)是:"+getPriority()+"循環(huán)變量的值:"+i); } } public static void main(String[] args) { //改變主線程的優(yōu)先級(jí) Thread.currentThread().setPriority(6); for(int i=0;i<30;i++) { if(i==10) { PriorityTest low=new PriorityTest("低級(jí)"); low.start(); System.out.println("創(chuàng)建之初的優(yōu)先級(jí):"+low.getPriority()); //設(shè)置該線程為最低優(yōu)先級(jí) low.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); } if(i==20) { PriorityTest high=new PriorityTest("高級(jí)"); high.start(); System.out.println("創(chuàng)建之初的優(yōu)先級(jí)"+high.getPriority()); high.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); } } } }
5、線程同步:
(1)、線程安全問題:
現(xiàn)有如下代碼:
public class Account { private String accountNo; private double balance; public Account() {} public Account(String accountNo, double balance) { super(); this.accountNo = accountNo; this.balance = balance; } public String getAccountNo() { return accountNo; } public void setAccountNo(String accountNo) { this.accountNo = accountNo; } public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } public int hashCode() { return accountNo.hashCode(); } public boolean equals(Object obj) { if(this==obj) { return true; } if(obj!=null&&obj.getClass()==Account.class) { Account target=(Account)obj; return target.getAccountNo().equals(accountNo); } return false; } }
import com.alibaba.util.Account; public class DrawThread extends Thread{ //模擬用戶賬戶 private Account account; //當(dāng)前取錢線程所希望的錢數(shù) private double drawAmount; public DrawThread(String name,Account account,double drawAmount) { super(name); this.account=account; this.drawAmount=drawAmount; } //多個(gè)線程修改同一個(gè)共享數(shù)據(jù),可能發(fā)生線程安全問題 @Override public void run() { if(account.getBalance()>drawAmount) { System.out.println(getName()+"取錢成功"+" "+drawAmount); try { Thread.sleep(1); }catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } account.setBalance(account.getBalance()-drawAmount); System.out.println("\t余額為"+" "+account.getBalance()); }else { System.out.println("余額不足,取錢失敗"); } } }
import com.alibaba.util.Account; public class DrawTest { public static void main(String[] args) { Account account=new Account("1234567",1000); //模擬兩個(gè)線程同時(shí)操作賬號(hào) new DrawThread("甲", account, 800).start();; new DrawThread("乙", account, 800).start();; } }
現(xiàn)在我們來分析一下以上代碼:
我們現(xiàn)在希望實(shí)現(xiàn)的操作是模擬多個(gè)用戶同時(shí)從銀行賬戶里面取錢,如果用戶取錢數(shù)小于等于當(dāng)前賬戶余額,則提示取款成功,并將余額減去取款錢數(shù),如果余額不足,則提示余額不足,取款失敗。
Account 類:銀行賬戶類,里面有一些賬戶的基本信息,以及操作賬戶信息的方法
DrawThread類:繼承了Thread,是一個(gè)多線程類,用于模擬多個(gè)用戶操作同一個(gè)賬戶的信息
DrawTest:測(cè)試類
這時(shí)我們運(yùn)行程序可能會(huì)看到如下運(yùn)行結(jié)果:
甲取錢成功 800.0
乙取錢成功 800.0
余額為 200.0
余額為 -600.0
余額竟然為-600,余額不足也能取出錢來,這就是線程安全問題。因?yàn)榫€程調(diào)度的不確定性,出現(xiàn)了偶然的錯(cuò)誤。
(2)、如何解決線程安全問題:
①、同步代碼塊:
為了解決線程問題,Java的多線程支持引入了同步監(jiān)視器來解決這個(gè)問題,使用同步監(jiān)視器的通用方法就是同步代碼塊。同步代碼塊的語法格式如下:
synchronized(obj){ //此處的代碼就是同步代碼塊 }
我們將上面銀行中DrawThread類作如下修改:
import com.alibaba.util.Account; public class DrawThread extends Thread{ //模擬用戶賬戶 private Account account; //當(dāng)前取錢線程所希望的錢數(shù) private double drawAmount; public DrawThread(String name,Account account,double drawAmount) { super(name); this.account=account; this.drawAmount=drawAmount; } //多個(gè)線程修改同一個(gè)共享數(shù)據(jù),可能發(fā)生線程安全問題 @Override public void run() { //使用account作為同步監(jiān)視器,任何線程在進(jìn)入下面同步代碼塊之前 //必須先獲得account賬戶的鎖定,其他線程無法獲得鎖,也就無法修改它 //這種做法符合:"加鎖-修改-釋放鎖"的邏輯 synchronized(account) { if(account.getBalance()>drawAmount) { System.out.println(getName()+"取錢成功"+" "+drawAmount); try { Thread.sleep(1); }catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } account.setBalance(account.getBalance()-drawAmount); System.out.println("\t余額為"+" "+account.getBalance()); }else { System.out.println("余額不足,取錢失敗"); } } } }
我們來看這次的運(yùn)行結(jié)果:
甲取錢成功 800.0
余額為 200.0
余額不足,取錢失敗
我們發(fā)現(xiàn)結(jié)果變了,是我們希望看到的結(jié)果。因?yàn)槲覀冊(cè)诳赡馨l(fā)生線程安全問題的地方加上了synchronized代碼塊
②:同步方法:
與同步代碼塊對(duì)應(yīng),Java的多線程安全支持還提供了同步方法,同步方法就是使用 synchronized關(guān)鍵字來修飾某個(gè)方法,則該方法稱為同步方法。對(duì)于 synchronized修飾的實(shí)例方法(非 static方法)而言,無須顯式指定同步監(jiān)視器,同步方法的同步監(jiān)視器是this,也就是調(diào)用該方法的對(duì)象。同步方法語法格式如下:
public synchronized void 方法名(){ //具體代碼 }
③、同步鎖:
從Java5開始,Java提供了一種功能更強(qiáng)大的線程同步機(jī)制—一通過顯式定義同步鎖對(duì)象來實(shí)現(xiàn)同步,在這種機(jī)制下,同步鎖由Lock對(duì)象充當(dāng)。
Lock提供了比 synchronized方法和 synchronized代碼塊更廣泛的鎖定操作,Lock允許實(shí)現(xiàn)更靈活的結(jié)構(gòu),可以具有差別很大的屬性,并且支持多個(gè)相關(guān)的 Condition對(duì)象。
在實(shí)現(xiàn)線程安全的控制中,比較常用的是 ReentrantLock(可重入鎖)。使用該Lock對(duì)象可以顯式加鎖、釋放鎖,通常使用ReentrantLock的代碼格式如下:
class X{ //定義鎖對(duì)象 private final ReentrantLock lock=new ReentrantLock(); //... //定義需要保護(hù)線程安全的方法 public void m() { //加鎖 lock.lock(); try { //需要保證線程安全的代碼 //...method body }finally { //釋放鎖 lock.unlock(); } } }
死鎖:
當(dāng)兩個(gè)線程相互等待對(duì)方釋放同步監(jiān)視器時(shí)就會(huì)發(fā)生死鎖,Java虛擬機(jī)沒有監(jiān)測(cè),也沒有采取措施來處理死鎖情況,所以多線程編程時(shí)應(yīng)該采取措施避免死鎖岀現(xiàn)。一旦岀現(xiàn)死鎖,整個(gè)程序既不會(huì)發(fā)生任何異常,也不會(huì)給出任何提示,只是所有線程處于阻塞狀態(tài),無法繼續(xù)。
死鎖是很容易發(fā)生的,尤其在系統(tǒng)中出現(xiàn)多個(gè)同步監(jiān)視器的情況下,如下程序?qū)?huì)出現(xiàn)死鎖
class A{ public synchronized void foo(B b) { System.out.println("當(dāng)前線程名:"+Thread.currentThread().getName()+"進(jìn)入A實(shí)例的foo方法");//① try { Thread.sleep(200); }catch(InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("當(dāng)前線程名:"+Thread.currentThread().getName()+"企圖調(diào)用B的方法");//③ b.last(); } public synchronized void last() { System.out.println("進(jìn)入了A類的last方法"); } } class B{ public synchronized void bar(A a) { System.out.println("當(dāng)前線程名:"+Thread.currentThread().getName()+"進(jìn)入B實(shí)例的bar方法");//② try { Thread.sleep(200); }catch(InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("當(dāng)前線程名:"+Thread.currentThread().getName()+"企圖調(diào)用A的方法");//④ a.last(); } public synchronized void last() { System.out.println("進(jìn)入了B類的last方法"); } } public class DeadLock implements Runnable { A a=new A(); B b=new B(); public void init() { Thread.currentThread().setName("主線程"); a.foo(b); System.out.println("進(jìn)入了主線程之后"); } @Override public void run() { Thread.currentThread().setName("副線程"); b.bar(a); System.out.println("進(jìn)入副線程之后"); } public static void main(String[] args) { DeadLock d=new DeadLock(); new Thread(d).start(); d.init(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
從圖中可以看出,程序既無法向下執(zhí)行,也不會(huì)拋出任何異常,就一直“僵持”著。究其原因,是因?yàn)椋荷厦娉绦蛑蠥對(duì)象和B對(duì)象的方法都是同步方法,也就是A對(duì)象和B對(duì)象都是同步鎖。程序中兩個(gè)線程執(zhí)行,副線程的線程執(zhí)行體是 DeadLock類的run()方法,主線程的線程執(zhí)行體是 Deadlock的main()方法(主線程調(diào)用了init()方法)。其中run()方法中讓B對(duì)象調(diào)用b進(jìn)入foo()方法之前,該線程對(duì)A對(duì)象加鎖—當(dāng)程序執(zhí)行到①號(hào)代碼時(shí),主線程暫停200ms:CPU切換到執(zhí)行另一個(gè)線程,讓B對(duì)象執(zhí)行bar()方法,所以看到副線程開始執(zhí)行B實(shí)例的bar()方法,進(jìn)入bar()方法之前,該線程對(duì)B對(duì)象加鎖——當(dāng)程序執(zhí)行到②號(hào)代碼時(shí),副線程也暫停200ms:接下來主線程會(huì)先醒過來,繼續(xù)向下執(zhí)行,直到③號(hào)代碼處希望調(diào)用B對(duì)象的last()方法——執(zhí)行該方法之前必須先對(duì)B對(duì)象加鎖,但此時(shí)副線程正保持著B對(duì)象的鎖,所以主線程阻塞;接下來副線程應(yīng)該也醒過來了,繼續(xù)向下執(zhí)行,直到④號(hào)代碼處希望調(diào)用A對(duì)象的 last()方法——執(zhí)行該方法之前必須先對(duì)A對(duì)象加鎖,但此時(shí)主線程沒有釋放對(duì)A對(duì)象的鎖——至此,就出現(xiàn)了主線程保持著A對(duì)象的鎖,等待對(duì)B對(duì)象加鎖,而副線程保持著B對(duì)象的鎖,等待對(duì)A對(duì)象加鎖,兩個(gè)線程互相等待對(duì)方先釋放,所以就出現(xiàn)了死鎖。
6、線程池:
系統(tǒng)啟動(dòng)一個(gè)新線程的成本是比較高的,因?yàn)樗婕芭c操作系統(tǒng)交互。在這種情形下,使用線程池可以很好地提高性能,尤其是當(dāng)程序中需要?jiǎng)?chuàng)建大量生存期很短暫的線程時(shí),更應(yīng)該考慮使用線程池。
與數(shù)據(jù)庫連接池類似的是,線程池在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)即創(chuàng)建大量空閑的線程,程序?qū)⒁粋€(gè) Runnable對(duì)象或 Callable對(duì)象傳給線程池,線程池就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)空閑的線程來執(zhí)行它們的run()或call()方法,當(dāng)run()或call()方法執(zhí)行結(jié)束后,該線程并不會(huì)死亡,而是再次返回線程池中成為空閑狀態(tài),等待執(zhí)行下一個(gè)Runnable對(duì)象的run()或call()方法。
創(chuàng)建線程池的幾個(gè)常用的方法:
1.newSingleThreadExecutor
創(chuàng)建一個(gè)單線程的線程池。這個(gè)線程池只有一個(gè)線程在工作,也就是相當(dāng)于單線程串行執(zhí)行所有任務(wù)。如果這個(gè)唯一的線程因?yàn)楫惓=Y(jié)束,那么會(huì)有一個(gè)新的線程來替代它。此線程池保證所有任務(wù)的執(zhí)行順序按照任務(wù)的提交順序執(zhí)行。
2.newFixedThreadPool
創(chuàng)建固定大小的線程池。每次提交一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)線程,直到線程達(dá)到線程池的最大大小。線程池的大小一旦達(dá)到最大值就會(huì)保持不變,如果某個(gè)線程因?yàn)閳?zhí)行異常而結(jié)束,那么線程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新線程。
3.newCachedThreadPool
創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線程池。如果線程池的大小超過了處理任務(wù)所需要的線程,
那么就會(huì)回收部分空閑(60秒不執(zhí)行任務(wù))的線程,當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時(shí),此線程池又可以智能的添加新線程來處理任務(wù)。此線程池不會(huì)對(duì)線程池大小做限制,線程池大小完全依賴于操作系統(tǒng)(或者說JVM)能夠創(chuàng)建的最大線程大小。
4.newScheduledThreadPool
創(chuàng)建一個(gè)大小無限的線程池。此線程池支持定時(shí)以及周期性執(zhí)行任務(wù)的需求。
import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; public class ThreadPoolTest { public static void main(String[] args) { ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(6); Runnable target=()->{ for(int i=0;i<10;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的i的值"+i); } }; pool.submit(target); pool.submit(target); pool.submit(target); //關(guān)閉線程池 pool.shutdown(); } }
運(yùn)行結(jié)果:
pool-1-thread-1的i的值0
pool-1-thread-2的i的值0
pool-1-thread-3的i的值0
pool-1-thread-2的i的值1
pool-1-thread-1的i的值1
pool-1-thread-2的i的值2
pool-1-thread-3的i的值1
pool-1-thread-2的i的值3
pool-1-thread-1的i的值2
pool-1-thread-2的i的值4
pool-1-thread-3的i的值2
pool-1-thread-2的i的值5
pool-1-thread-1的i的值3
pool-1-thread-2的i的值6
pool-1-thread-3的i的值3
pool-1-thread-2的i的值7
pool-1-thread-1的i的值4
pool-1-thread-2的i的值8
pool-1-thread-3的i的值4
pool-1-thread-2的i的值9
pool-1-thread-1的i的值5
pool-1-thread-3的i的值5
pool-1-thread-1的i的值6
pool-1-thread-1的i的值7
pool-1-thread-1的i的值8
pool-1-thread-1的i的值9
pool-1-thread-3的i的值6
pool-1-thread-3的i的值7
pool-1-thread-3的i的值8
pool-1-thread-3的i的值9
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。
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