新手場(chǎng)景Java線程相關(guān)問題及解決方案
一、創(chuàng)建線程方式
a. 繼承線程類( new Thread),重寫run方法;
public class MyThread extends Thread{//繼承Thread類 public void run(){ //重寫run方法 } } public class Main { public static void main(String[] args){ new MyThread().start();//創(chuàng)建并啟動(dòng)線程 } }
b. 實(shí)現(xiàn)runnable接口,將runnable對(duì)象傳入Thread類;
public class MyThread2 implements Runnable {//實(shí)現(xiàn)Runnable接口 public void run(){ //重寫run方法 } } public class Main { public static void main(String[] args){ //創(chuàng)建并啟動(dòng)線程 MyThread2 myThread=new MyThread2(); Thread thread=new Thread(myThread); thread().start(); //或者 new Thread(new MyThread2()).start(); } }
c. 使用線程池的方式,提交runnable或callable任務(wù);
public class Main { public static void main(String[] args){ MyThread3 th=new MyThread3(); //使用Lambda表達(dá)式創(chuàng)建Callable對(duì)象 //使用FutureTask類來包裝Callable對(duì)象 FutureTask<Integer> future=new FutureTask<Integer>( (Callable<Integer>)()->{ return 5; } ); new Thread(task,"有返回值的線程").start();//實(shí)質(zhì)上還是以Callable對(duì)象來創(chuàng)建并啟動(dòng)線程 try{ System.out.println("子線程的返回值:"+future.get());//get()方法會(huì)阻塞,直到子線程執(zhí)行結(jié)束才返回 }catch(Exception e){ ex.printStackTrace(); } } }
d. 推薦使用第三種方式。高效,資源可控;
二、什么是線程同步?線程同步什么時(shí)候用?
1)什么是線程同步;
即當(dāng)有一個(gè)線程在對(duì)內(nèi)存進(jìn)行操作時(shí),其他線程都不可以對(duì)這個(gè)內(nèi)存地址進(jìn)行操作,直到該線程完成操作, 其他線程才能對(duì)該內(nèi)存地址進(jìn)行操作,而其他線程又處于等待狀態(tài);
2)線程同步在什么時(shí)候用(賣火車票,飛機(jī)票,取錢);
簡單的說,同步就是防止多個(gè)線程訪問同一個(gè)對(duì)象,造成數(shù)據(jù)不安全;線程的同步意味安全,譬如你去取錢 ,你的執(zhí)行語句和我用的要是相同對(duì)象 ,你要在卡上扣除的錢數(shù)和銀行卡里面要有這么多錢才能扣除;
三、什么是線程安全;
1)所謂線程安全,是多個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行的情況下結(jié)果總是跟單線程運(yùn)行的結(jié)果一致,邏輯上不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤;
2)什么情況下會(huì)出現(xiàn)線程安全問題?
多個(gè)線程同時(shí)操作同一份數(shù)據(jù),常常會(huì)導(dǎo)致線程安全問題。比如:全局的變量,靜態(tài)變量,同一條數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫操作等;
局部變量,通常不會(huì)存在線程安全問題。
3)常見的解決線程安全的方式:
1)避免使用全局的變量,將全局的變量定義為局部變量。
2)加同步鎖,使得線程同步。
a. Synchronized 同步關(guān)鍵字,可以加在方法和代碼塊上面;
/** * synchronized添加到方法上面,使方法變成同步方法 * 如果是靜態(tài)方法,鎖住的是class * 如果是普通方法,鎖住的this,當(dāng)前對(duì)象 synchronized(this) * 多個(gè)線程鎖住的對(duì)象是同一個(gè)對(duì)象才能夠同步,每個(gè)類都有當(dāng)前對(duì)象 */ public static synchronized void salTicket(){ if (ticketNum > 0) { try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "買到第" + ticketNum-- + "張票"); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "買票完成"); }else { System.out.println("票已經(jīng)售完,"+Thread.currentThread().getName() + "未買到票"); } }
b. 多個(gè)線程方法是否同步,需要判斷多個(gè)線程是否共用同一把鎖;
/** * 同步代碼塊 */ public void salTicket2() { synchronized (this) { //()中指定鎖對(duì)象,this表示當(dāng)前對(duì)象,多個(gè)線程使用同一個(gè)對(duì)象調(diào)用該方法時(shí),是同步的 //如果指定為 class,則該類的任意對(duì)象調(diào)用該方法都是同步的 if (ticketNum > 0) { try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "買到第" + ticketNum-- + "張票"); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "買票完成"); } else { System.out.println("票已經(jīng)售完," + Thread.currentThread().getName() + "未買到票"); } } }
c. ReentrantLock 對(duì)象的lock 方法進(jìn)行加鎖,unLock進(jìn)行解鎖。Unlock必須放在finally中。確保能夠最終釋放鎖;
//鎖對(duì)象 private static ReentrantLock lock=new ReentrantLock(); /** * 使用lock對(duì)象進(jìn)行同步,多個(gè)線程使用的是同一個(gè)lock對(duì)象,才會(huì)是同步的 */ public void salTicket3() { lock.lock();//加鎖 if (ticketNum > 0) { try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }finally { lock.unlock();//釋放鎖,必須放在finally代碼塊中,以確保能夠釋放鎖 } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "買到第" + ticketNum-- + "張票"); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "買票完成"); } else { System.out.println("票已經(jīng)售完," + Thread.currentThread().getName() + "未買到票"); } }
3)數(shù)據(jù)庫操作的話,也可以使用樂觀鎖或悲觀鎖的方式
4)Springmvc是如何解決線程安全問題的?
Springmvc的數(shù)據(jù)接收和傳遞都是方法級(jí)別的,使用局部變量來接收和傳遞,所以不存在線程安全問題。
四、Wait 和notify
線程間通訊的一種機(jī)制。用于手動(dòng)控制線程之間的切換。在同步代碼中的鎖對(duì)象調(diào)用??梢酝瑫r(shí)通過共享內(nèi)存對(duì)象,來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞;
- Wait 使線程進(jìn)入阻塞狀態(tài),并釋放鎖資源;
- Notify 隨機(jī)喚醒一個(gè)因wait進(jìn)入阻塞狀態(tài)的線程;
- NotifyALL 喚醒所有的因wait進(jìn)入阻塞狀態(tài)的線程;
3)多線程實(shí)現(xiàn),怎么用?
a、將單個(gè)大的任務(wù)拆分成多個(gè)小任務(wù),使用多線程去執(zhí)行;
多線程的效率不一定比單線程的效率高;
通過線程池創(chuàng)建線程,通過實(shí)現(xiàn)runnable(無返回值)或callable(有返回值)接口來定義任務(wù);
通過線程池的submit invoke invokeAll 等方法來執(zhí)行任務(wù);
b、使用線程異步完成某些任務(wù),提高并發(fā)響應(yīng)的能力,或讓線程周期性的執(zhí)行某些任務(wù);
c、四種線程池的特點(diǎn)及其創(chuàng)建;
Java通過Executors提供四種線程池,分別為:
1)newCachedThreadPool創(chuàng)建一個(gè)可緩存線程池,如果線程池長度超過處理需要,可靈活回收空閑線程,若無可回收,則新建線程。
2)newFixedThreadPool 創(chuàng)建一個(gè)定長線程池,可控制線程最大并發(fā)數(shù),超出的線程會(huì)在隊(duì)列中等待。
3)newScheduledThreadPool 創(chuàng)建一個(gè)定長線程池,支持定時(shí)及周期性任務(wù)執(zhí)行。
4)newSingleThreadExecutor 創(chuàng)建一個(gè)單線程化的線程池,它只會(huì)用唯一的工作線程來執(zhí)行任務(wù),保證所有任務(wù)按照指定順序(FIFO, LIFO, 優(yōu)先級(jí))執(zhí)行。
//jdk中提供的四種快速創(chuàng)建線程池的方式 //1.定長線程池 ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10); //2.緩存線程池 ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool(); //3.周期線程池,可用來實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù) ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(10); //4.單線程線程池 ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
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