執行緒基礎程式碼總結

阿新 • • 發佈：2021-01-08

執行緒程式碼總結

1.執行緒建立第一種方式（繼承Thread類）重寫run方法

下劃線代表新的類，可自行建立

public class Demo01Thread {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread m = new MyThread();
        m.start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("main"+i);
        } 

    }
}
------------------------------
public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("run:"+i);
        }
    }
}

執行緒的sleep方法

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) 
 {
        //模擬秒錶
        for (int i = 1; i <= 60; i++) {
            System.out.println(i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

2.執行緒建立第二種方式（實現Runnable介面）重寫run方法實現Runnable介面的好處：

實現Runnable介面的好處

1.避免了單繼承的侷限性實現了Runnable介面還可以實現其他介面
2.增強了程式的擴充套件性降低了耦合性
把設定執行緒任務和開啟新執行緒進行了分離可以傳遞不同的實現類，就可以執行不同的執行緒任務

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable run = new MyThread5();
        Thread t = new Thread(run);
        t.start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i);
        }
    }
}
--------------------------------------
public class MyThread5 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i);
        }
    }
}

補充：start()和run()的區別

run():Thread本身也是實現Runnable介面。Runnable介面只有一個方法就是run方法。啟動執行緒時，會使得run方法在那個獨立執行的執行緒中被呼叫；run方法的內容就是執行緒任務也稱為執行緒體
start():start方法就是啟動執行緒，會導致run方法的呼叫。
使用start方法，是真的啟動了執行緒，達到了非同步執行的效果。而使用run方法並沒有真的啟動執行緒，而是由main執行緒去呼叫run方法，還是在main執行緒裡執行。

匿名內部類實現執行緒的建立（函數語言程式設計也可以）

public class Demo6 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i);
                }
            }
        });
        t.start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i);
        }
    }
}

3.由多執行緒引出的執行緒安全問題：多執行緒訪問共享資料，就會產生經典的賣票問題（出現0、-1或者同時出現100）

解決：解決：保證同一時間只有一個執行緒在操作共享資料。即執行緒同步技術

3.1同步程式碼塊(推薦使用)

public class RunnableImpl implements Runnable{
    //定義一個多個執行緒共享的票源
    private int ticket = 100;

    //建立一個鎖物件  保證其唯一性
    Object o = new Object();
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            //建立一個同步程式碼塊
            synchronized (o){
                if(ticket>0) {
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在賣第"+ticket+"張票");
                    ticket--;
                }
            }
        }
    }
}
--------------------------------
public class Temo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable run = new RunnableImpl();
        Thread t = new Thread(run);
        Thread t1 = new Thread(run);
        Thread t2 = new Thread(run);
        t.start();
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

過程解釋：
t搶到了CPU執行權，執行run方法，遇到synchronized程式碼塊，此時t檢查synchronized程式碼塊是否有鎖物件，發現有，就會獲取鎖物件，進入同步執行；t2搶到了CPU執行權，執行run方法，遇到synchronized程式碼塊，此時t2檢查synchronized程式碼塊是否有鎖物件，發現沒有,t2進入阻塞狀態，會一直等待t歸還鎖物件，一直到t執行完同步程式碼塊，把鎖物件歸還給同步程式碼塊，此時t2獲得鎖物件，進入同步程式碼塊執行。
同步中的執行緒，沒有執行完畢不會釋放鎖，同步外的執行緒沒有鎖進不去同步

3.2同步方法

public class RunnableImpl implements Runnable{
    //定義一個多個執行緒共享的票源
    private int ticket = 100;

    //建立一個鎖物件  保證其唯一性
    Object o = new Object();
    @Override
    public void run() {
        payTicket();
    }
    /*
    定義一個同步方法
     */
    public synchronized void payTicket() {
        while (true){
            //建立一個同步程式碼塊
            synchronized (o){
                if(ticket>0) {
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在賣第"+ticket+"張票");
                    ticket--;
                }
            }
        }
    }
}
----------------------------------
public class Temo5 {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable run = new RunnableImpl();
        Thread t = new Thread(run);
        Thread t1 = new Thread(run);
        Thread t2 = new Thread(run);
        t.start();
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

3.Lock鎖

public class RunnableImpl implements Runnable{
    //1.在成員位置建立一個ReentrantLock物件
    Lock l = new ReentrantLock();
    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            //2.在可能出現安全問題的程式碼前呼叫lock方法獲取lock鎖
            l.lock();
                if(ticket>0) {
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->正在賣第"+ticket+"張票");
                        ticket--;
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }finally {
                        //3.在可能出現安全問題的程式碼後釋放lock方法獲取lock鎖
                        //無論程式是否異常 都釋放鎖
                        l.unlock();
                    }
                }
        }
    }
}
---------------------------------
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable run = new RunnableImpl();
        Thread t = new Thread(run);
        Thread t1 = new Thread(run);
        Thread t2 = new Thread(run);
        t.start();
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

4.執行緒通訊

概念：多個執行緒在處理同一資源，但是各自執行緒的任務卻不相同，所以存線上程通訊
wait()和notify()必須由同一個鎖物件呼叫(重點)
notify()和wait()必須在同步程式碼塊或同步函式中使用(重點)

4.1示例包子問題

Step1:建立一個資源類

public class BaoZi {
    String pi;
    String xian;
   //flag表示是否有包子
    boolean flag = false;
}

Step2:建立包子鋪執行緒類

/*
使用包子物件作為鎖物件
 */
public class BaoZiPu extends Thread{
    private BaoZi bz;
    public BaoZiPu(BaoZi bz) {
        this.bz = bz;
    }
    //執行緒任務 生產包子
    @Override
    public void run() {
        int count = 0;
        while (true) {
            synchronized (bz) {
            if (bz.flag==true) {
                try {
                    //有包子，包子鋪執行緒等待
                    bz.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //被喚醒之後執行，包子鋪生產包子  生產兩種包子 根據count% 2==0的結果
            if(count%2==0) {
                bz.pi = "薄皮";
                bz.xian = "三鮮";
            }else {
                bz.pi = "冰皮";
                bz.xian = "牛肉";
            }
            count++;
            System.out.println("包子鋪正在生產"+bz.pi+bz.xian+"包子");
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            bz.flag=true;
            //喚醒吃貨執行緒
            bz.notify();
            System.out.println("包子鋪已經生產"+bz.pi+bz.xian+"包子,可以開始吃了");
        }}

    }
}

Step3:建立吃貨執行緒類

public class ChiHuo extends Thread{
    private BaoZi bz;
    public ChiHuo(BaoZi bz) {
        this.bz = bz;
    }
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (bz) {
                if(bz.flag==false){
                    try {
                        bz.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                //被喚醒之後執行的程式碼
                System.out.println("吃貨正在吃:"+bz.pi+bz.xian+"的包子");
                bz.flag=false;
                bz.notify();
                System.out.println("吃貨已經吃完了："+bz.pi+bz.xian+"的包子"+"...包子鋪開始生產包子");
            }
        }
    }
}

Step4:測試類

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        BaoZi bz = new BaoZi();
        //開啟包子鋪執行緒 生產包子
        new BaoZiPu(bz).start();
        //開啟吃貨執行緒，吃包子
        new ChiHuo(bz).start();
    }
}

執行結果截圖:
在這裡插入圖片描述

5.執行緒池

Executor 執行緒池的工廠類用來生成執行緒池

submit(Runnable task)提交一個Runnable任務用於執行
void shutdown() 關閉銷燬執行緒池的方法
使用步驟
1：使用靜態方法newFixedThreadPool生成一個指定執行緒數量的執行緒池
2：建立一個類，實現Runnable介面，重寫run方法，設定執行緒任務
3：呼叫ExecutorService的方法submit，傳遞執行緒任務，開啟執行緒，執行run方法
4：呼叫ExecutorService的方法shutdown，銷燬執行緒池（不建議執行）

public class Demo1 {
   public static void main(String[] args) {
       //1.
       ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);
       //3.
       es.submit(new RunnableImpl());
       es.submit(new RunnableImpl());
       es.shutdown();
   }
}
-----------
//2.
public class RunnableImpl implements Runnable{
   @Override
   public void run() {
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"建立了一個新的執行緒執行");
   }
}

執行緒基礎程式碼總結

執行緒程式碼總結

1.執行緒建立第一種方式（繼承Thread類）重寫run方法

2.執行緒建立第二種方式（實現Runnable介面）重寫run方法實現Runnable介面的好處：

3.由多執行緒引出的執行緒安全問題：多執行緒訪問共享資料，就會產生經典的賣票問題（出現0、-1或者同時出現100）

3.1同步程式碼塊(推薦使用)

3.2同步方法

3.Lock鎖

4.執行緒通訊

4.1示例包子問題

5.執行緒池

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3.由多執行緒引出的執行緒安全問題：多執行緒訪問共享資料，就會產生經典的賣票問題（出現0、-1或者同時出現100）

3.1同步程式碼塊(推薦使用)

3.2同步方法

3.Lock鎖

4.執行緒通訊

4.1示例 包子問題

5.執行緒池

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4.1示例包子問題