Java入門12（多線程）

来源:https://www.cnblogs.com/te9uila/archive/2023/07/12/17547178.html
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## 多線程 ### 線程的實現方式 1. 繼承 Thread 類：一旦繼承了 Thread 類，就不能再繼承其他類了，可拓展性差 2. 實現 Runnable 介面：仍然可以繼承其他類，可拓展性較好 3. 使用線程池 #### 繼承Thread 類 ​ 不能通過線程對象調用 run() 方法，需要 ...


多線程

線程的實現方式

  1. 繼承 Thread 類：一旦繼承了 Thread 類，就不能再繼承其他類了，可拓展性差
  2. 實現 Runnable 介面：仍然可以繼承其他類，可拓展性較好
  3. 使用線程池

繼承Thread 類

​ 不能通過線程對象調用 run() 方法，需要通過 t1.start() 方法，使線程進入到就緒狀態，只要進入到就緒狀態的線程才有機會被JVM調度選中

// 這是一個簡單的慄子
public class StudentThread extends Thread{
    public StudentThread(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            System.out.println("This is a test thread!");
            System.out.println(this.getName());
        }
    }
}
// 啟動類
public static void main(String[] args) {
    Thread t1 = new StudentThread();
    // 不能通過線程對象調用run()方法
    // 通過 t1.start() 方法，使線程進入到就緒狀態，只要進入到就緒狀態的線程才有機會被JVM調度選中
    t1.start();
}

實現 Runable 介面

​ 實現方式需要藉助 Thread 類的構造函數，才能完成線程對象的實例化

// 介還是一個簡單的慄子
public class StudentThreadRunnable implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            System.out.println("This is a test thread!");
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}
// 啟動類
public static void main(String[] args) {
    // 實現方式需要藉助 Thread 類的構造函數，才能完成線程對象的實例化
    StudentThreadRunnable studentThreadRunnable = new StudentThreadRunnable();
    Thread t01 = new Thread(studentThreadRunnable);
    t01.setName("robot010");
    t01.start();
}

匿名內部類實現

​ 在類中直接書寫一個當前類的子類，這個類預設不需要提供名稱，類名由JVM臨時分配

public static void main(String[] args) {
    Thread t01 = new Thread(){
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                System.out.println("This is a test thread!");
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()); // 線程名
            System.out.println(this.getClass().getName()); // 匿名線程類類名
        }
    };
    t01.start();
}

線程的休眠（sleep方法）

​ sleep方法，會使當前線程暫停運行指定時間，單位為毫秒(ms)，其他線程可以在sleep時間內，獲取JVM的調度資源

// 這是一個計時器
public class TimeCount implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        int count = 0;
        while(true){
            System.out.println(count);
            count++;
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}
// 測試類
public static void main(String[] args) {
    System.out.println("這是main方法運行的時候，開啟的主線程~~~");
    TimeCount timeCount = new TimeCount();
    Thread timeThread = new Thread(timeCount);
    System.out.println("開啟計時器");
    timeThread.start();

    System.out.println("主線程即將休眠>>>>>>>>>>>");
    try {
        Thread.sleep(20000);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(">>>>>>>>>>>主線程休眠結束~~~~~");
}

線程的加入（join方法）

​ 被 join 的線程會等待 join 的線程運行結束之後，才能繼續運行自己的代碼

public static void main(String[] args) {
    Thread thread01 = new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println("This is thread-01!");
            }
        }
    };
    thread01.start();
    try {
        thread01.join();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    Thread thread02 = new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println("This is thread-02!");
            }
        }
    };
    thread02.start();
}
// thread02 會等待 thread01 完全跑完，才會開始自己的線程

線程的優先順序（priority方法）

​ 優先順序高的線程會有更大的幾率競爭到JVM的調度資源，但是高優先順序並不代表絕對，充滿玄學✨

public static void main(String[] args) {
    Thread thread01 = new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println("This is thread-01! " + Thread.currentThread().getPriority());
            }
        }
    };
    Thread thread02 = new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println("This is thread-02! " + Thread.currentThread().getPriority());
            }
        }
    };
    thread01.setPriority(1);
    thread02.setPriority(10);
    // 儘管thread02優先順序高於thread01，但是也有可能
    thread01.start();
    thread02.start();
}

線程的讓步（yield方法）

​ 立刻讓出JVM的調度資源，並且重新參與到競爭中

public static void main(String[] args) {
    Thread thread01 = new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                System.out.println("This is thread-01! " + i);
            }
        }
    };
    Thread thread02 = new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                System.out.println("This is thread-02! " + i);
                Thread.yield();
            }
        }
    };
    thread01.start();
    thread02.start();
}

守護線程（Deamon）

​ 會在其他非守護線程都運行結束之後，自身停止運行，（GC垃圾回收機制就是一個典型的守護線程）

public static void main(String[] args) {
    Thread thread01 = new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            int times = 0;
            while(true){
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("time pass " + ++times + "second");
            }
        }
    };
    Thread thread02 = new Thread(){
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 1; i <= 10; i++) {
                System.out.println("This is thread-02! " + i);
            }
        }
    };
    // 將t1設置為守護線程
    thread01.setDaemon(true);
    thread01.start();
    thread02.start();
    // 延長主線程運行，便於觀察結果
    try {
        Thread.sleep(20000);
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
    System.out.println("main thread end \\(-_-)/");
}

線程同步

數據操作的原子性

​ 具有原子性的操作，不會被其他線程打斷，類似（a++）的操作是不具備原子性的，因此很容易在多線程場景中出現誤差

synchronized 悲觀鎖（互斥性）

優缺點：保證了數據在多線程場景下的安全（保證線程安全），犧牲的是效率，鎖的獲取和釋放，其他線程被阻塞都會額外消耗性能

同步對象：被多個線程所競爭的資源對象叫做同步對象

核心作用： 確保線程在持有鎖的期間內，其他線程無法操作和修改指定數據（同步對象）

​ 每一個同步對象都會持有一把線程鎖，當線程運行到synchronized 修飾的方法或代碼時，線程會自動獲取當前同步對象的線程鎖，在synchronized 修飾的方法或代碼塊運行結束後，該線程會自動釋放此線程鎖，在持有線程鎖的這段時間里，其他線程是無法執行synchronized 所修飾的代碼塊的，其他線程會被阻塞在synchronized 代碼塊之外，直到這把鎖被釋放。。。

// synchronized 的兩種寫法：
// 1. 寫在方法之前，修飾整個方法
public synchronized Ticket getTicket(){
    // 取票
    Ticket ticketTmp = null;
    if(!tickets.isEmpty()){
        ticketTmp = tickets.removeLast();
    }
    return ticketTmp;
}
// 2. 代碼塊，修飾代碼塊所包含的部分
public Ticket getTicket(){
    // 取票
    synchronized(this){
        Ticket ticketTmp = null;
        if(!tickets.isEmpty()){
            ticketTmp = tickets.removeLast();
        }
        return ticketTmp;
    }
}

線程死鎖


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