快捷導(dǎo)航

java多線程詳細(xì)總結(jié)

更新時(shí)間：2013年10月12日 09:19:25 作者：

以下小編就對(duì)java中的多線程進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)分析，需要的朋友可以過(guò)來(lái)參考下，希望對(duì)大家有所幫助

一、Thread.start()與Thread.run()的區(qū)別

通過(guò)調(diào)用Thread類的start()方法來(lái)啟動(dòng)一個(gè)線程，這時(shí)此線程是處于就緒狀態(tài)，并沒(méi)有運(yùn)行。然后通過(guò)此Thread類調(diào)用方法run()來(lái)完成其運(yùn)行操作的，這里方法run()稱為線程體，它包含了要執(zhí)行的這個(gè)線程的內(nèi)容，Run方法運(yùn)行結(jié)束，此線程終止，而CPU再運(yùn)行其它線程。

而如果直接用Run方法，這只是調(diào)用一個(gè)方法而已，程序中依然只有“主線程”這一個(gè)線程，并沒(méi)有開(kāi)辟新線程，其程序執(zhí)行路徑還是只有一條，這樣就沒(méi)有達(dá)到寫線程的目的。

測(cè)試代碼如下

復(fù)制代碼代碼如下:

public class MyThread implements Runnable {
public void run() {
System.err.println(Thread.currentThread().getName());
}
public static void main(String[] args) {
MyThread thread = new MyThread();
Thread t1 = new Thread(thread, "Thread-1");
Thread t2 = new Thread(thread, "Thread-2");
t1.run();
t2.run();
}
}

輸出結(jié)果為

>>當(dāng)前進(jìn)程為：main

改為用start方法：

復(fù)制代碼代碼如下:

package thread;
public class MyThread implements Runnable {
public void run() {
System.err.println(">>當(dāng)前進(jìn)程為："+Thread.currentThread().getName());
}
public static void main(String[] args) {
MyThread thread = new MyThread();
Thread t1 = new Thread(thread, "Thread-1");
Thread t2 = new Thread(thread, "Thread-2");
t1.start();
t2.start();
}
}

結(jié)果為：

>>當(dāng)前進(jìn)程為：Thread-1

>>當(dāng)前進(jìn)程為：Thread-2

二、ThreadLocal類詳解

ThreadLocal很容易讓人望文生義，想當(dāng)然地認(rèn)為是一個(gè)“本地線程”。其實(shí)，ThreadLocal并不是一個(gè)Thread，而是Thread的局部變量，也許把它命名為ThreadLocalVariable更容易讓人理解一些。當(dāng)使用ThreadLocal維護(hù)變量時(shí)，ThreadLocal為每個(gè)使用該變量的線程提供獨(dú)立的變量副本，所以每一個(gè)線程都可以獨(dú)立地改變自己的副本，而不會(huì)影響其它線程所對(duì)應(yīng)的副本。

下面是線程局部變量(ThreadLocal variables)的關(guān)鍵點(diǎn)：

一個(gè)線程局部變量(ThreadLocal variables)為每個(gè)線程方便地提供了一個(gè)單獨(dú)的變量。在多個(gè)線程操作該變量時(shí)候能夠互不影響，因?yàn)槊總€(gè)線程操作的實(shí)際上是改變量的副本。ThreadLocal實(shí)例通常作為靜態(tài)的私有的(private static)字段出現(xiàn)在一個(gè)類中，這個(gè)類用來(lái)關(guān)聯(lián)線程。當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)ThreadLocal實(shí)例時(shí)，每個(gè)線程維護(hù)ThreadLocal提供的獨(dú)立的變量副本。

下面是測(cè)試代碼，用于測(cè)試：作用于一個(gè)對(duì)象上面的三個(gè)線程來(lái)操作同一個(gè)ThreadLoacl對(duì)象（integer 類型），看是否會(huì)出現(xiàn)臟讀等現(xiàn)象：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Test implements Runnable {
private static ThreadLocal<Integer> num = new ThreadLocal<Integer>();
public void run() {
num.set(0);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
num.set(num.get() + 1);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":num="
+ num.get());
}
}
public static void main(String[] args) {
Test test = new Test();
Thread t1 = new Thread(test, "Thread-1");
Thread t2 = new Thread(test, "Thread-2");
Thread t3 = new Thread(test, "Thread-3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

Thread-3:num=1
Thread-2:num=1
Thread-1:num=1
Thread-2:num=2
Thread-3:num=2
Thread-2:num=3
Thread-1:num=2
Thread-1:num=3
Thread-3:num=3

從上面可以看出，完全沒(méi)有出現(xiàn)臟讀等的現(xiàn)象，因此ThreadLocal線程安全。

常用的使用：當(dāng)DAO類作為一個(gè)單例類時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接(connection)被每一個(gè)線程獨(dú)立的維護(hù)，互不影響。

可以用來(lái)控制session的創(chuàng)建和使用，如下ThreadLocal<Session> session = new ThreadLocal<Session>();

ThreadLoacal與同步機(jī)制的比較：

1、在同步機(jī)制中，通過(guò)對(duì)象的鎖機(jī)制保證同一時(shí)間只有一個(gè)線程訪問(wèn)變量。這時(shí)該變量是多個(gè)線程共享的，使用同步機(jī)制要求程序慎密地分析什么時(shí)候?qū)ψ兞窟M(jìn)行讀寫，什么時(shí)候需要鎖定某個(gè)對(duì)象，什么時(shí)候釋放對(duì)象鎖等繁雜的問(wèn)題，程序設(shè)計(jì)和編寫難度相對(duì)較大。

2、而ThreadLocal則從另一個(gè)角度來(lái)解決多線程的并發(fā)訪問(wèn)。ThreadLocal會(huì)為每一個(gè)線程提供一個(gè)獨(dú)立的變量副本，從而隔離了多個(gè)線程對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)沖突。因?yàn)槊恳粋€(gè)線程都擁有自己的變量副本，從而也就沒(méi)有必要對(duì)該變量進(jìn)行同步了。ThreadLocal提供了線程安全的共享對(duì)象，在編寫多線程代碼時(shí)，可以把不安全的變量封裝進(jìn)ThreadLocal。

3、概括起來(lái)說(shuō)，對(duì)于多線程資源共享的問(wèn)題，同步機(jī)制采用了“以時(shí)間換空間”的方式，而ThreadLocal采用了“以空間換時(shí)間”的方式。前者僅提供一份變量，讓不同的線程排隊(duì)訪問(wèn)，而后者為每一個(gè)線程都提供了一份變量，因此可以同時(shí)訪問(wèn)而互不影響。

三、InvalidMonitorStateException異常

調(diào)用wait()/notify()/notifyAll()中的任何一個(gè)方法時(shí)，如果當(dāng)前線程沒(méi)有獲得該對(duì)象的鎖，那么就會(huì)拋出IllegalMonitorStateException的異常(也就是說(shuō)程序在沒(méi)有執(zhí)行對(duì)象的任何同步塊或者同步方法時(shí)，仍然嘗試調(diào)用wait()/notify()/notifyAll()時(shí))。由于該異常是RuntimeExcpetion的子類，所以該異常不一定要捕獲(盡管你可以捕獲只要你愿意).作為RuntimeException，此類異常不會(huì)在wait(),notify(),notifyAll()的方法簽名提及。

如下代碼，劃線的部分會(huì)發(fā)生該異常，因?yàn)闆](méi)有對(duì)該對(duì)象執(zhí)行同步操作。

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Common implements Runnable {
public synchronized void method1() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Method 1 called");
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Method 1 done");
}
public synchronized void method2() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
System.err.println("Method 2 called");
Thread.sleep(1000);
System.err.println("Method 2 done");
}
public void run() {
System.out.println("Running " + Thread.currentThread().getName());
try {
if (Thread.currentThread().getName().equals("Thread-1")) {
this.wait(1000);
method1();
} else {
method2();
notifyAll();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Common c = new Common();
Thread t1 = new Thread(c, "Thread-1");
Thread t2 = new Thread(c, "Thread-2");
t1.start();
t2.start();
}
}

改為一下代碼，劃線部分：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Common implements Runnable {
public synchronized void method1() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Method 1 called");
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Method 1 done");
}
public synchronized void method2() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
System.err.println("Method 2 called");
Thread.sleep(1000);
System.err.println("Method 2 done");
}
public void run() {
System.out.println("Running " + Thread.currentThread().getName());
try {
if (Thread.currentThread().getName().equals("Thread-1")) {
synchronized(this){
this.wait(1000);
}
method1();
} else {
method2();
synchronized (this) {
notifyAll();
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Common c = new Common();
Thread t1 = new Thread(c, "Thread-1");
Thread t2 = new Thread(c, "Thread-2");
t1.start();
t2.start();
}
}

四、sleep（）和wait（）和suspend（）的區(qū)別

區(qū)別一：

sleep是Thread類的方法，是線程用來(lái)控制自身流程的，比如有一個(gè)要報(bào)時(shí)的線程，每一秒中打印出一個(gè)時(shí)間，那么我就需要在print方法前面加上一個(gè)sleep讓自己每隔一秒執(zhí)行一次。就像個(gè)鬧鐘一樣。 sleep() 指示當(dāng)前線程暫停執(zhí)行指定時(shí)間，把執(zhí)行機(jī)會(huì)讓給其他線程，但是監(jiān)控狀態(tài)依然保持，到時(shí)后會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。調(diào)用sleep不會(huì)釋放對(duì)象鎖。

wait是Object類的方法，用來(lái)線程間的通信，這個(gè)方法會(huì)使當(dāng)前擁有該對(duì)象鎖的線程等待，直到其他線程調(diào)用notify方法時(shí)再醒來(lái)，不過(guò)你也可以給它指定一個(gè)時(shí)間，自動(dòng)醒來(lái)。這個(gè)方法主要是用在不同線程之間的調(diào)度。對(duì)象調(diào)用wait()方法導(dǎo)致本線程放棄對(duì)象鎖，進(jìn)入等待此對(duì)象的等待鎖定池，只有針對(duì)此對(duì)象發(fā)出notify方法（或notifyAll）后本線程才進(jìn)入對(duì)象鎖定池準(zhǔn)備獲得對(duì)象鎖進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。

區(qū)別二：

調(diào)用wait方法會(huì)釋放當(dāng)前線程的鎖，其實(shí)線程間的通信是靠對(duì)象來(lái)管理的，所有操作一個(gè)對(duì)象的線程是這個(gè)對(duì)象通過(guò)自己的wait方法來(lái)管理的。就好像這個(gè)對(duì)象是電視機(jī)，三個(gè)人是三個(gè)線程，那么電視機(jī)的遙控器就是這個(gè)鎖，假如現(xiàn)在A拿著遙控器，電視機(jī)調(diào)用wait方法，那么A就交出自己的遙控器，由jVM虛擬機(jī)調(diào)度，遙控器該交給誰(shuí)。

調(diào)用sleep方法不會(huì)釋放鎖，因?yàn)閟leep（）是一個(gè)線程用于管理自己的方法，不涉及線程通信。還是上面的例子，如果A拿遙控器的期間，他可以用自己的sleep每隔十分鐘調(diào)一次臺(tái)，而在他調(diào)臺(tái)休息的十分鐘期間，遙控器還在他的手上，其他人無(wú)法獲得遙控器。

suspend() 方法容易發(fā)生死鎖。調(diào)用suspend()的時(shí)候，目標(biāo)線程會(huì)停下來(lái)，但卻仍然持有在這之前獲得的鎖。此時(shí)，其他任何線程都不能訪問(wèn)鎖定的資源，除非被"掛起"的線程恢復(fù)運(yùn)行。對(duì)任何線程來(lái)說(shuō)，如果它們想恢復(fù)目標(biāo)線程，同時(shí)又試圖使用任何一個(gè)鎖定的資源，就會(huì)造成死鎖

在以下情況下，持有鎖的線程會(huì)釋放鎖：

1. 執(zhí)行完同步代碼塊。

2. 在執(zhí)行同步代碼塊的過(guò)程中，遇到異常而導(dǎo)致線程終止。

3. 在執(zhí)行同步代碼塊的過(guò)程中，執(zhí)行了鎖所屬對(duì)象的wait()方法，這個(gè)線程會(huì)釋放鎖，進(jìn)行對(duì)象的等待池。

在以下情況下，線程雖然停止執(zhí)行，但是線程不會(huì)釋放鎖：

1. 在執(zhí)行同步代碼塊的過(guò)程中，執(zhí)行了Thread.sleep()方法，當(dāng)前線程放棄CPU，開(kāi)始睡眠，在睡眠中不會(huì)釋放鎖。

2. 在執(zhí)行同步代碼塊的過(guò)程中，執(zhí)行了Thread.yield()方法，當(dāng)前線程放棄CPU，但不會(huì)釋放鎖。

3. 在執(zhí)行同步代碼塊的過(guò)程中，其他線程執(zhí)行了當(dāng)前對(duì)象的suspend()方法，當(dāng)前線程被暫停，但不會(huì)釋放鎖。

五、在靜態(tài)方法上使用同步

JAVA只識(shí)別兩種類型的鎖：對(duì)象鎖和類鎖。

同步靜態(tài)方法時(shí)會(huì)獲取該類的"Class”對(duì)象，所以當(dāng)一個(gè)線程進(jìn)入同步的靜態(tài)方法中時(shí)，線程監(jiān)視器獲取類本身的鎖，對(duì)整個(gè)類加鎖，其它線程不能進(jìn)入這個(gè)類的任何靜態(tài)同步方法。它不像實(shí)例方法，因?yàn)槎鄠€(gè)線程可以同時(shí)訪問(wèn)不同實(shí)例同步實(shí)例方法。測(cè)試代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Common implements Runnable {
public synchronized static void method1() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Method 1 called");
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Method 1 done");
}
public synchronized static void method2() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
System.err.println("Method 2 called");
Thread.sleep(1000);
System.err.println("Method 2 done");
}
public void run() {
System.out.println("Running " + Thread.currentThread().getName());
try {
if (Thread.currentThread().getName().equals("Thread-1")) {
method1();
} else {
method2();
// Thread.currentThread().notify();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
//以下代碼創(chuàng)建了不同的對(duì)象上的不同線程，用來(lái)測(cè)試對(duì)于同一個(gè)類，會(huì)不會(huì)有鎖
Common c1 = new Common();
Common c2 = new Common();
Thread t1 = new Thread(c1, "Thread-1");
Thread t2 = new Thread(c2, "Thread-2");
t1.start();
t2.start();
}
}

執(zhí)行結(jié)果如下：
Running Thread-2
Running Thread-1
Method 2 called
Method 2 done
Method 1 called
Method 1 done

六、在一個(gè)對(duì)象上兩個(gè)線程可以在同一時(shí)間分別調(diào)用兩個(gè)不同的同步實(shí)例方法嗎？

不能，因?yàn)橐粋€(gè)對(duì)象已經(jīng)同步了實(shí)例方法，線程獲取了對(duì)象的對(duì)象鎖。所以只有執(zhí)行完該方法釋放對(duì)象鎖后才能執(zhí)行其它同步方法。測(cè)試代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Common implements Runnable {
public synchronized void method1() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Method 1 called");
Thread.sleep(1000);
System.out.println("Method 1 done");
}
public synchronized void method2() throws InterruptedException {
Thread.sleep(1000);
System.err.println("Method 2 called");
Thread.sleep(1000);
System.err.println("Method 2 done");
}
public void run() {
System.out.println("Running " + Thread.currentThread().getName());
try {
if (Thread.currentThread().getName().equals("Thread-1")) {
method1();
} else {
method2();
// Thread.currentThread().notify();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Common c = new Common();
Thread t1 = new Thread(c, "Thread-1");
Thread t2 = new Thread(c, "Thread-2");
t1.start();
t2.start();
//以下代碼作為對(duì)比，創(chuàng)建不同的對(duì)象，則就不會(huì)受對(duì)象鎖的干擾了
//Common c1 = new Common();
//Common c2 = new Common();
//c1.start();
//c2.start();
}
}