[从零开启 Java 多线程 - 1 ]:开胃小菜

前言

这是一个关于多线程的系列文章。在接下来的一段时间里,文章将围绕多线程进行从浅入深的连载,感兴趣的朋友能够关注一下~java

正文

小A:我们聊完了概念性的东西,是否是要聊一聊实际的用法啦?面试

MDove:OK,接下来咱们正式进入多线程的世界。今天咱们聊一聊基本的使用和一些面试常客的方法。下一篇则重点谈一谈锁。编程

MDove:咱们都知道,在Java中开启多线程。有两种手段:一种是继续Thread类;另一种是实现Runable接口。(固然还能够实现Callable、Future等方式。)api

小A:那继承Thread和实现Runable有什么不一样么?安全

MDove:从技术角度上来讲并无不一样,最大的不一样应该算是设计上。由于咱们都知道Java是单继承,因此当你继承了Thread势必不能继承其余类。所以implement接口能够实现“多继承”的效果。多线程

小A:那这俩种方式是怎样写的呢?ide

MDove学习

1.继承 Thread 类this

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        //TODO
    }
}

public static void main(String[] args) {
    MyThread thread = new MyThread();
    thread.start();
}
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2.实现 Runnable 接口spa

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            //TODO
        }
    }).start();
}
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MDove:调用start()就标志着线程的开启,可是start()方法的调用后并非当即执行多线程代码,而是使得该线程变为可运行态(Runnable),何时运行是由操做系统决定的。

MDove:另外须要注意一点,start()不该该被重复调用,不然会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。

小A:start线程我会了?那中止线程呢?是stop么?

中止线程

MDove:的确有stop()这个方法,不过已经不推荐使用了。比较正确的中止线程的几种方法是:

一、使用退出标志,使线程正常退出,也就是当run()方法完成后线程中止。

二、使用interrupt()方法中断线程。

MDove:简单写一个思路2的demo,你应该可以看明白:

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        try {
            for (int i=0; i<50000; i++){
                if (this.isInterrupted()) {
                    System.out.println("已是中止状态了!");
                    throw new InterruptedException();
                }
                System.out.println(i);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThread myThread =new MyThread();
        myThread.start();
        Thread.sleep(100);
        myThread.interrupt();
    }
}
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小A:经过Thread的interrupt()方法,来通知线程中止。而后咱们经过isInterrupted()判断是否中止线程,而后使用抛异常的方式中止线程?

MDove:没错,可是不止抛异常,return,break均可以知足这个要求。

小A:OK,中止线程我明白了,我记得上篇文章,你用了大量的篇幅去聊线程安全的问题,那么在代码中,咱们应该怎么作呢?

线程安全

MDove:OK,让咱们先模拟一个简单的不安全的线程demo:

public class MyThread implements Runnable {
    private int count = 5;

    @Override
    public void run() {
        fun();
    }

    private void fun() {
        count--;
        System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + "开始计算,计算结果count = " + count);
    }
}
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public static void main(String[] args) {
    MyThread myThread = new MyThread();
    Thread thread1 = new Thread(myThread,"线程1");
    Thread thread2 = new Thread(myThread,"线程2");
    Thread thread3 = new Thread(myThread,"线程3");
    Thread thread4 = new Thread(myThread,"线程4");
    Thread thread5 = new Thread(myThread,"线程5");
    thread1.start();
    thread2.start();
    thread3.start();
    thread4.start();
    thread5.start();
}
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MDove:结果不需多言,我相信有了上次文章的铺垫,这个demo的问题你也能看出来吧?

小A:是结果有重复么?没办法顺序的执行到0?

MDove:没错,这里出现的问题就是原子性的问题。由于自加或者是自减操做,真正成为指令时并不是一个指令,而是3部:

  • 一、取值
  • 二、计算
  • 三、赋值

MDove:所以,在这三个步骤中,若是有多个线程同时访问,那么必定会出现非线程安全问题。

小A:那如何解决这个问题呢?

MDove:最直接也是最简单的方法,使用synchronized同步关键字:

private synchronized void fun() {
    count--;
    System.out.println("线程:" + Thread.currentThread().getName() + "开始计算,计算结果count = " + count);
}
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打印结果: 线程2 计算 count = 4 线程3 计算 count = 3 线程1 计算 count = 2 线程4 计算 count = 1 线程5 计算 count = 0

MDove:固然咱们也可使用Lock:

ReentrantLock lock=new ReentrantLock();

private void fun() {
	lock.lock();
	try {
		count--;
		System.out.print("线程:" + Thread.currentThread().getName() + "开始计算,计算结果count = " + count);
	} finally {
		lock.unlock();
	}
}
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小A:那这俩者有什么不一样呢?

MDove:不要着急,下一篇文章。再让我从字节码层面,好好得给你捋一捋它们的不一样。固然这个题目还有其余的解法,好比volatile、AtomicInteger等手段保证可见性、原子性、有序性。

小A:volatile、AtomicInteger又是啥?

MDove:不要着急,接下来文章会好好针对volatile进行总结,毕竟是面试的常客。固然AtomicInteger也颇为重要,由于它是CAS思想的具体实现....

面试常客API

MDove:接下来,咱们聊一聊一些基础的api的做用: ####sleep() 方法: sleep() 容许 指定以毫秒为单位的一段时间做为参数,它使得线程在指定的时间内进入阻塞状态,不能获得CPU 时间,指定的时间一过,线程从新进入可执行状态。(不释放锁)

suspend() 和 resume() 方法:

suspend()使得线程进入阻塞状态,而且不会自动恢复,必须其对应的resume() 被调用,才能使得线程从新进入可执行状态。典型地,suspend() 和 resume() 被用在等待另外一个线程产生的结果的情形。

Thread 类中的方法;不会释放锁;可在任何位置调用。

yield() 方法:

yield() 使得线程放弃当前分得的 CPU 时间,可是不使线程阻塞,即线程仍处于可执行状态,随时可能再次分得 CPU 时间。

wait() 和 notify() 方法():

两个方法配套使用,wait() 使得线程进入阻塞状态,它有两种形式,一种容许 指定以毫秒为单位的一段时间做为参数,另外一种没有参数,前者当对应的 notify() 被调用或者超出指定时间时线程从新进入可执行状态,后者则必须对应的 notify() 被调用。

Object中的方法; 会释放锁;这一对方法却必须在 synchronized 方法或块中调用。缘由也很好理解:只有在synchronized这类同步代码块中,当前线程才占有锁,才有锁能够释放。同理,调用方法的对象上的锁必须为当前线程所拥有,这样才有锁能够释放。所以,这一对方法调用必须放置在synchronized这样的同步代码中。注意:若不知足这一条件,仍能编译,但在运行时会出现IllegalMonitorStateException异常。

interrupt():

不要觉得它是中断某个线程!它只是线线程发送一个中断信号,让线程在无限等待时(如死锁时)能抛出抛出,从而结束线程,可是若是你吃掉了这个异常,那么这个线程仍是不会中断的!

MDove:这些方法可须要好好的去体会呦。不光是面试中经常遇到,更可能是它们是咱们操做Thread的利器。

小A:感受线程还能够,不是很难。

MDove:那是由于咱们目前才是最简单的使用阶段。如何高效、安全的使用线程,可不是只会使用api就够,既然synchronized能够知足线程安全,那么为何还须要其余花里胡哨的各类各样的其余同步方式。因此多线程编程须要长久的经验支撑。我们接下来的内容会一点点深刻,但愿你能够一直以为不难呦~~

小A:嘿嘿嘿,火烧眉毛了~

剧终

我是一个应届生,最近和朋友们维护了一个公众号,内容是咱们在从应届生过渡到开发这一路所踩过的坑,以及咱们一步步学习的记录,若是感兴趣的朋友能够关注一下,一同加油~

我的公众号:IT面试填坑小分队
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