Java 多线程
em，据说多线程是面试的重点。第一次学习的时候，只是粗略的看了一下，不少概念并非很清楚。此次整理一下，省得白学java
线程与进程
进程面试
- 是指一个内存中运行的应用程序，每一个进程都有一个独立的内存空间
线程缓存
- 是进程中的一个执行路径，共享一个内存空间，线程之间能够自由切换，并发执行. 一个进程最少
有一个线程 - 线程其实是在进程基础之上的进一步划分，一个进程启动以后，里面的若干执行路径又能够划分
成若干个线程
线程调度
分时调度安全
- 全部线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每一个线程占用 CPU 的时间。
抢占式调度多线程
- 优先让优先级高的线程使用 CPU，若是线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，
Java使用的为
抢占式调度。 - CPU使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核新而言，某个时刻，
只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对咱们的感受要快，看上去就是 在同一时
刻运行。 其实，多线程程序并不能提升程序的运行速度，但可以提升程序运行效率，让CPU的 使
用率更高。
同步与异步
同步: 排队执行 , 效率低可是安全.
异步: 同时执行 , 效率高可是数据不安全.并发
并发与并行
并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。
并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。异步
建立线程的经常使用方法
继承Thread类:ide
public class ThreadDemo extends Thread{
public ThreadDemo(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Hello");
}
public static void main(String[] args) {
new ThreadDemo("自定义线程").start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Hello");
}
}
实现Runnable接口学习
public class RunnableDemo implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Hello");
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new RunnableDemo(), "自定义线程").start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Hello");
}
}
实现Runnable 与 集成Thread相比有以下优点：线程
- 经过建立任务，给线程分配任务实现多线程，更适合多线程同时执行相同的任务状况
2. 避免单继承带来的局限性
3. 任务与线程自己是分离的，提升了程序的健壮性
4. 后续学习的线程技术，只接受Runnable类型的任务，不接受Thread类型的线程
线程安全问题
当多个线程操做同一个数据的时候会出现线程安全问题
public class Demo04 {
/**
* 线程安全问题
*
* @param args
*/
private static int count = 100;
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (count > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + "当前票数为:" + count);
count--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + "当前票数为:" + count);
}
}
};
new Thread(runnable, "线程一").start();
new Thread(runnable, "线程二").start();
new Thread(runnable, "线程三").start();
new Thread(runnable, "线程四").start();
}
}
线程二:当前票数为:100
线程三:当前票数为:100
线程三:当前票数为:98
线程一:当前票数为:100
线程一:当前票数为:97
...
线程三:当前票数为:4
线程一:当前票数为:5
线程一:当前票数为:-2
线程三:当前票数为:-1
线程二:当前票数为:0
线程安全问题解决方案
- 解决方案一 同步代码块
public class 同步代码块 {
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new Runnable() {
//隐式锁
//锁对象
private Object o = new Object();
private int count = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (o) {
if (count > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count = " + count);
count--;
} else {
break;
}
}
}
}
};
new Thread(runnable, "线程一").start();
new Thread(runnable, "线程二").start();
new Thread(runnable, "线程三").start();
}
}
- 解决方案一 同步方法
public class 同步方法 {
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new Runnable() {
private int count = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
if (!reduce()){
break;
}
}
}
public synchronized boolean reduce() {
if (count > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count = " + count);
count--;
return true;
}
return false;
}
};
new Thread(runnable, "线程一").start();
new Thread(runnable, "线程二").start();
new Thread(runnable, "线程三").start();
}
}
线程一 count = 100
线程一 count = 99
线程一 count = 98
线程一 count = 97
...
线程一 count = 87
线程一 count = 86
...
线程一 count = 4
线程一 count = 3
线程一 count = 2
线程一 count = 1
多线程的各类锁
- 隐式锁（同步代码块，同步方法）
- 显示锁
public class 显示锁 {
/**
* 显示锁: Lock 子类 ReentrantLock
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new Runnable() {
private int count = 100;
private Lock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while (true) {
lock.lock();
if (count > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count = " + count);
count--;
} else {
break;
}
lock.unlock();
}
System.out.println("bye");
}
};
new Thread(runnable, "线程一").start();
new Thread(runnable, "线程二").start();
new Thread(runnable, "线程三").start();
}
}
- 公平锁和非公平锁
- 线程死锁
线程的七种状态
- born（新生状态）
- runnable（就绪状态）
- running（运行状态）
- waiting（等待状态）
- sleeping（睡眠状态）
- blocked（阻塞状态）
- dead（死亡状态）
Callable
//接口定义
//Callable接口
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
//Runnable接口
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
线程池 Executors
若是并发的线程数量不少，而且每一个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁建立线程 就会大大下降 系统的 效率，由于频繁建立线程和销毁线程须要时间. 线程池就是一个容纳多个线程的容 器，池中的线程能够反复使用，省去了频繁建立线程对象的操做，节省了大量的时间和资源。
线程池的好处
- 下降资源消耗。
- 提升响应速度。
- 提升线程的可管理性。
Java中的四种线程池 . ExecutorService
- 缓存线程池
public class 缓存线程池 {
/**
* 缓存线程池.
* (长度无限制)
* 执行流程:
* 1. 判断线程池是否存在空闲线程
* 2. 存在则使用
* 3. 不存在,则建立线程 并放入线程池, 而后使用
*/
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
}
}
pool-1-thread-1 Java
pool-1-thread-2 Java
pool-1-thread-2 Java
- 定长线程池
public class 定长线程池 {
/** 定长线程池.
* (长度是指定的数值)
* 执行流程:
* 1. 判断线程池是否存在空闲线程
* 2. 存在则使用
* 3. 不存在空闲线程,且线程池未满的状况下,则建立线程 并放入线程池, 而后使用
* 4. 不存在空闲线程,且线程池已满的状况下,则等待线程池存在空闲线程
*/
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
}
}
pool-1-thread-1 Java
pool-1-thread-2 Java
pool-1-thread-1 Java
pool-1-thread-2 Java
- 单线程线程池
效果与定长线程池 建立时传入数值1 效果一致. - 周期性任务定长线程池
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