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一篇文章带你入门Java多线程(详细)

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-27 22:32:09 28 4
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这篇CFSDN的博客文章一篇文章带你入门Java多线程(详细)由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

进程

1、进程是指运行中的程序，比如我们使用qq，就启动了一个进程，操作系统就会为该进程分配内存空间。当我们使用迅雷，又启动了一个进程，操作系统将为迅雷分配新的内存空间 。

2、进程是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是动态过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程 。

其他相关概念

1、单线程：同一个时刻，只允许执行一个线程 。

2、多线程：同一时刻，可以执行多个线程，比如：一个qq进程，可以同时打开多个聊天窗口，一个迅雷进程，可以同时下载多个文件 。

3、并发：同一时刻，多个任务交替执行，造成一种“貌似同时”的错觉，简单的说，单核cpu实现的多任务就是并发 。

4、并行：同一时刻，多个任务同时进行。多核cpu可以实现并行。并发和并行:如果开的程序太多，有可能也会触发并发 。

创建线程的两种方式

1、继承Thread类，重写run方法 。

实例:

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//该线程每隔1秒钟。在控制台输出"喵喵"，打印8次后结束线程
public class Thread01 {
     public static void main(String[] args) {
         //创建一个cat对象,可以当作线程使用
         Cat cat= new Cat();
         cat.start(); //启动线程
     }
}
//1、当一个类继承了 Thread 类 ，该类就可以当作线程使用
//2、我们会重写run方法，写上自己的业务代码
//3、run  Thread 类 实现了 Runnable 接口的run方法
class Cat extends Thread{
     int times= 0 ;
     @Override
     public void run() {  //重写run方法，写上自己的业务逻辑
 
         while ( true ) {
             System.out.println( "喵喵" + ++times);
             //让该线程休眠1秒钟
             try {
                 Thread.sleep( 1000 );
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             if (times== 8 ){ //设置打印次数
                 break ;
             }
         }
     }
}

为什么使用start（）方法而不直接使用run（）方法

因为run（）方法就是一个普通的方法，没有真正的启动一个线程，就会把run方法执行完毕，才向下执行 。

start（）方法底层

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( 1 )
public synchronized void start() {
   start0(); 
}
//start0();是start中最主要的方法
( 2 )
//start0(); 是本地方法，是JVM调用，底层是C/C++实现
//真正实现多线程的效果，是start0()，而不是run，也可以说在start0()本地方法中去调用了Run()方法

一篇文章带你入门Java多线程(详细)

2、实现Runnable接口，重写run方法 。

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public class Thread03 {
     public static void main(String[] args) {
         T1 t1 = new T1();
         T2 t2 = new T2();
         Thread thread1= new Thread(t1);
         Thread thread2= new Thread(t2);
         thread1.start();
         thread2.start();
     }
}
class T1 implements Runnable{
     int count= 0 ;
     @Override
     public void run() {
         while ( true ) {
             //每隔1秒输出"hello,world",输出10次
             System.out.println( "hello,world " + ++count + Thread.currentThread().getName());
             try {
                 Thread.sleep( 1000 );
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             if (count== 50 ){
                 break ;
             }
         }
     }
}
class T2 implements Runnable{
     int count= 0 ;
     @Override
     public void run() {
         while ( true ) {
             //每隔1秒输出"hello,world",输出10次
             System.out.println( "hi " + ++count + Thread.currentThread().getName());
             try {
                 Thread.sleep( 1000 );
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             if (count== 60 ){
                 break ;
             }
         }
     }

继承Thread 和 实现Rnnable的区别

1、从Java的设计来看，通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本质上没有区别，从jdk帮助文档我们可以看到Thread类本身就实现了Runnable接口 。

2、实现Runnable接口方式更加适合多个线程共享一个资源的情况，并且避免了单继承的限制，建议使用Runnable接口 。

售票系统

SellTicket01类继承Thread实现

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class SellTicket01 extends Thread{
     private static int ticketNum= 100 ; //让多个线程共享num
     @Override
     public void run() {
         while ( true ) {
                 if (ticketNum <= 0 ) {
                     System.out.println( "售票结束" );
                     break ;
                 }
                 //休眠50毫秒
                 try {
                     Thread.sleep( 50 );
                 } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
                 System.out.println( "窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票" + "剩余票数=" + --ticketNum);
         }
     }
}
//====================main方法===========================
     public static void main(String[] args) {
         //测试
         SellTicket01 sellTicket01 = new SellTicket01();
         SellTicket01 sellTicket02 = new SellTicket01();
         SellTicket01 sellTicket03 = new SellTicket01();
         //这里会出现票数超卖现象
         sellTicket01.start();
         sellTicket02.start();
         sellTicket03.start();
}

SellTicket02类实现Runnable接口

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class SellTicket02 implements Runnable{
     private  int ticketNum= 99 ;
     @Override
     public void run() {
         while ( true ) {
             if (ticketNum <= 0 ) {
                 System.out.println( "售票结束" );
                 break ;
             }
             //休眠50毫秒
             try {
                 Thread.sleep( 50 );
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             System.out.println( "窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票" + "剩余票数=" + --ticketNum);
         }
     }
}
//=================main================
public static void main(String[] args) {
         SellTicket02 sellTicket02 = new SellTicket02();
         new Thread(sellTicket02).start(); //第一个线程-窗口
         new Thread(sellTicket02).start(); //第二个线程-窗口
         new Thread(sellTicket02).start(); //第三个线程-窗口
     }

两个方法都会有超票的现象，线程安全的问题 。

线程终止

基本说明

1、当线程完成任务后，会自动退出 。

2、还可以通过使用变量来控制run方法退出的方式停止线程，即通知方式 。

通知方式

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public class ThreadExit_ {
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         T t = new T();
         t.start();
         //如果希望主线程去控制t中线程的终止，需要能够控制loop
         //修改loop，让t退出run方法，从而终止t线程-->通知方式
         //让主线程休眠10秒，在通知t线程退出
         Thread.sleep( 10000 );
         t.setLoop( false ); //将T线程中的循环判断为false
     }
}
class T extends Thread{
     private int count= 0 ;
     private boolean loop= true ;
     @Override
     public void run() {
         while (loop){
             try {
                 Thread.sleep( 1000 );  //休眠50毫秒
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             System.out.println( "T线程执行" + ++count);
         }
     }
     public void setLoop( boolean loop) {
         this .loop = loop;
     }
}

线程常用方法

常用第一组

1、setName:设置线程名称，使之与参数name相同 。

2、getName:返回该线程的名称 。

3、start:该线程开始执行；java虚拟机底层调用该线程的start()方法 。

4、run:调用线程对象run方法 。

5、setPriority:更改线程的优先级 。

6、getPriority:获取线程的优先级 。

7、sleep:在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行) 。

8、interrupt:中断线程 。

注意事项和细节

1、start底层会创建新的线程，调用run，run就是一个简单的方法调用，不会启动新线程 。

2、线程优先级的范围 。

3、interrupt，中断线程，但没有真正的结束线程，所以一般用于中断正在休眠线程 。

4、sleep:线程的静态方法，使当前线程休眠 。

常用方法第二组

1、yield：线程的礼让。让出cpu，让其他线程执行，但礼让的时间不确定，所以也不一定礼让成功 。

2、join：线程的插队。插队的线程一旦插队成功，则肯定先执行完插入的线程所有的任务 。

案例

创建一个子线程，每隔1s输出hello，输出20次，主线程每隔1s，输出hi，输出20次。要求：两个线程同时执行，当主线程输出5次后，就让子线程运行完毕，主线程再继续 。

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public class ThreadMethod02 {
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         T2 t2 = new T2();
         t2.start();
         for ( int i = 1 ;i<= 20 ;i++){
             Thread.sleep( 1000 );
             System.out.println( "主线程（小弟）吃了" +i+ "个包子" );
             if (i== 5 ){
                 System.out.println( "主线程（小弟）让子线程（老大）先吃" );
                 //yield 礼让
                 t2.yield();
                 //线程插队，join
//                t2.join();
                 System.out.println( "子线程（老大）吃完，主线程（小弟）再吃" );
             }
         }
     }
}
class T2 extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         for ( int i= 1 ;i<= 20 ;i++){
             try {
                 Thread.sleep( 1000 ); //休眠1秒
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             System.out.println( "子线程(老大)吃了" +i+ "个包子" );
         }
     }
}

插队的话是百分百成功的，但是礼让如果资源过剩的话，礼让会不成功，例如上面资源不是特别缺乏，所以礼让会不成功 。

常用方法第三组

用户线程和守护线程

1、用户线程：也叫工作线程，当线程的任务执行完或通知方式结束 。

2、守护线程：一般是为工作线程服务的，当所有的用户线程结束，守护线程自动结束 。

3、常见的守护线程：垃圾回收机制 。

自定义守护线程 。

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public class ThreadMethod03 {
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         MyDaemonThread myDaemonThread = new MyDaemonThread();
         //如果我们希望当main线程结束后，子线程自动结束
         //只需将子线程设为守护线程即可
         myDaemonThread.setDaemon( true );
         myDaemonThread.start();
         for ( int i = 1 ;i<= 10 ;i++){
             System.out.println( "妈妈做饭" );
             Thread.sleep( 1000 );
         }
     }
}
class MyDaemonThread extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         for (;;){  //等价于无限循环
             try {
                 Thread.sleep( 50 ); //休眠50毫秒
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             System.out.println( "我吃饭。。。" );
         }
     }
}

MyDaemonThread类的进程会在主线程进程结束后相继结束 。

线程的生命周期

线程状态：线程可以处于一下状态之一:

NEW 。

尚未启动的线程处于此状态 。

RUNNABLE 。

在Java虚拟机中执行的线程处于此状态 。

BLOCKED 。

被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态 。

WAITING 。

正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态 。

TIMED_WAITING 。

正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态 。

TERMINATED 。

已退出的线程处于此状态 。

RUNNABLE又可分为两个状态：Ready状态：就绪状态 和 Running运行状态 。

线程同步机制

1、在多线程编程，一些敏感数据不允许被多个线程同时访问，此时就是用同步访问技术，保证数据在任何时刻，最多有一个线程访问，以保证数据的完整性.

2、也可以这样理解：线程同步，即当有一个线程在对内存进行操作时，其他线程都不可以对这个内存地址进行操作，直到线程完成操作，其他线程才能对该内存地址进行操作.

利用同步解决买票超卖问题

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public class SellTicket {
     public static void main(String[] args) {
         //测试同步解决超卖现象
         SellTicket03 sellTicket03 = new SellTicket03();
         new Thread(sellTicket03).start(); //第一个线程-窗口
         new Thread(sellTicket03).start(); //第二个线程-窗口
         new Thread(sellTicket03).start(); //第三个线程-窗口
     }
}
//实现接口的方式,使用synchronized实现线程同步
class SellTicket03 implements Runnable{
     private boolean loop= true ;
     private  int ticketNum= 99 ;
     public synchronized void   sell(){
         if (ticketNum <= 0 ) {
             System.out.println( "售票结束" );
             loop= false ;
             return ;
         }
         //休眠50毫秒
         try {
             Thread.sleep( 50 );
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println( "窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票" + "剩余票数=" + --ticketNum);
     }
     @Override
     public  void run() { //在同一时刻只能有一个线程来执行sell方法
         while (loop) {
             sell(); //sell方法是一个同步方法
         }
     }
}

synchronized关键字为锁的意思，如果有线程去调用了synchronized关键字修饰的方法，则不会去再有线程调用 。

synchronized的使用方法 。

  • 修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步代码块，作用范围是大括号{}括起来的代码；
  • 修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用范围是整个方法；
  • 修改一个静态方法，作用范围是整个静态方法；
  • 修改一个类，作用范围是synchronized后面括号括起来的部分。

互斥锁

基本介绍

1、Java语言中，引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性.

2、每个对象都对应一个可称为互斥锁的标记，这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对象 。

3、关键字synchronized来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时，表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问 。

4、同步的局限性：导致程序的执行效率要降低 。

5、同步方法（非静态的）的锁可以是this，也可以是其他对象（要求是同一对象） 。

6、同步方法（静态的）的锁为当前类本身 。

同步方法静态与非静态实例 。

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//实现接口的方式,使用synchronized实现线程同步
class SellTicket03 implements Runnable{
     private boolean loop= true ;
     private  int ticketNum= 99 ;
     Object object= new Object();
     //同步方法（静态的）的锁为当前类本身
     //1.public synchronized static void m1(){} 锁是加在SellTicket03.class  类本身
     //2.如果要在静态方法中，实现一个同步代码块
     //3.synchronized中的参数不能为this，要为类的class 类如：
     /*public static void m2() {
         synchronized (SellTicket03.class) {
             System.out.println("m2");
         }
     }*/
     public synchronized static void m1(){
     }
     public static void m2() {
         synchronized (SellTicket03.class) {
             System.out.println("m2");
         }
     }
 
     //1、 public synchronized void   sell(){}这是一个同步方法
     //2、这时锁在this对象
     //3、也可以在代码块上写synchronize  ， 同步代码块
     public /*synchronized*/ void   sell() {
         synchronized (object) {
             if (ticketNum <= 0 ) {
                 System.out.println( "售票结束" );
                 loop = false ;
                 return ;
             }
             //休眠50毫秒
             try {
                 Thread.sleep( 50 );
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             System.out.println( "窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票" + "剩余票数=" + --ticketNum);
         }
     }
     @Override
     public  void run() { //在同一时刻只能有一个线程来执行sell方法
         while (loop) {
             sell(); //sell方法是一个同步方法
         }
     }
}

注意事项和细节

1、同步方法如果没有使用static修饰：默认锁对象为this 。

2、如果方法使用static修饰，默认锁对象：当前类.class 。

3、实现的落地步骤 。

  • 需要先分析上锁的代码
  • 选择同步代码块或同步方法
  • 要求多个线程的锁对象为同一个即可！

线程死锁

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public class DeadLock_ {
     public static void main(String[] args) {
         //模拟一个死锁现象
     DeadLockDemo A= new DeadLockDemo( true );
     DeadLockDemo B= new DeadLockDemo( false );
     deadLockDemo1.start();
     deadLockDemo2.start();
     }
}
class DeadLockDemo extends Thread{
     static Object o1 = new Object();  //保证多线程，共享一个对象，这里使用static
     static Object o2 = new Object();
     boolean flag;
     public DeadLockDemo( boolean flag){  //构造器
         this .flag = flag;
     }
 
     @Override
     public void run() {
         //下面的业务逻辑的分析
         //1.如果flag为T ， 线程就会先得到/持有 o1 对象锁 ， 然后尝试去获得 o2对象锁
         //2.如果线程A 得不到o2对象锁，就会Blocked
         //3.如果flag为F，线程B就会先得到/持有 o2 对象锁，然后尝试去获取 o1 对象锁
         //4.如果线程B 得不到 o1 对象锁，就会Blocked
         if (flag){
             synchronized (o1){   //对象互斥锁，下面就是我们同步代码
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入1" );
                 synchronized (o2){  //这里获得li对象的监视权
                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入2" );
                 }
             }
         } else {
             synchronized (o2){
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入3" );
                 synchronized (o1){
                     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "进入4" );
                 }
             }
         }
     }
}

因为线程A会去抢线程B占着的对象，线程B也会去抢线程A占着的对象，所以会出现线程锁死的现象，写代码的时候要避免这个错误 。

释放锁

下面操作会释放锁 。

1、当前线程的同步方法、同步代码块执行结束 。

案例：上厕所，完事出来 。

2、当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return 。

案例：没有正常的完事，经理叫你去修改bug，不得已出来 。

3、当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception，导致异常结束 。

案例：没有正常的完事，发现忘记带纸，不得已出来 。

4、当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait（）方法，当前线程暂停，并释放锁.

案例：没有正常完事，觉得需要酝酿下，所以出来等会在进去 。

下面操作不会释放锁 。

1、线程执行同步代码块或同步方法时，程序调用了Thread.sleep()、Thread.yield()方法暂停当前线程的执行，不会释放锁 。

案例：上厕所，太困了，在坑位上眯了一会 。

2、线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起，该线程不会释放锁 。

提示：应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程，方法不再推荐使用 。

练习题

1、 。

（1）在main方法中启动两个线程 。

（2）第一个线程循环随机打印100以内的整数 。

（3）直到第二个线程从键盘上读取了"Q"命令 。

通过线程守护解决 。

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public class homeWork01 {
     public static void main(String[] args) {
         //创建线程B，并运行
         B b= new B();
         b.start();
     }
}
class A extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         while ( true ){
             try {
                 //休眠1秒运行
                 Thread.sleep( 1000 );
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             //打印随机数
             int num = ( int )(Math.random()* 100 );
             System.out.println(num);
         }
     }
}
class B extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         //创建A线程对象，并创建守护线程
         A a= new A();
         a.setDaemon( true );
         a.start();
         while ( true ) {
             //当输入Q的时候B线程结束，因为是守护线程，所以线程A也会跟着结束
             System.out.println( "请输入你的指令" );
             Scanner sc = new Scanner(System.in);
             String Z = sc.next();
             System.out.println(Z);
             if (Z.equals( "Q" )) {
                 System.out.println( "B线程结束" );
                 break ;
             }
         }
     }
}

通过通知方式解决 。

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public class homeWork01 {
     public static void main(String[] args) {
         //创建线程A、B，并且执行线程A、B
         A a= new A();
         B b= new B(a);
         a.start();
         b.start();
     }
}
class A extends Thread{
      private boolean loop= true ;
     //创建setLoop用来通知
     public void setLoop( boolean loop) {
         this .loop = loop;
     }
     @Override
     public void run() {
         while (loop){
             try {
                 Thread.sleep( 1000 );
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             int num = ( int )(Math.random()* 100 );
             System.out.println(num);
         }
     }
}
class B extends Thread{
     A a;
     //通过B的构造器，传入main中的线程A
     public B(A a){
         this .a=a;
     }
     @Override
     public void run() {
         while ( true ) {
             System.out.println( "请输入你的指令" );
             Scanner sc = new Scanner(System.in);
             String Z = sc.next();
             System.out.println(Z);
             if (Z.equals( "Q" )) {
                 //通过setLoop提醒线程A结束
                 a.setLoop( false );
                 break ;
             }
         }
     }
}

2、 。

（1）有两个用户分别从同一个卡上取钱（总额：10000） 。

（2）每次都取1000，当余额不足时，就不能取款了 。

（3）不能出现超取现象 —>线程同步问题 。

同步方法

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public class homeWork02 {
     public static void main(String[] args) {
         C c= new C();
         //将两个线程运行
         new Thread(c).start();
         new Thread(c).start();
     }
}
class C implements Runnable{
    private static boolean loop= true ;
    private static int money= 10000 ;
     @Override
     public void run() {
         while (loop){
             //让两个线程去抢同步方法
             quMoney();
         }
     }
     public synchronized void quMoney(){
         if (money<= 0 ){
             System.out.println( "余额不足,线程退出" +Thread.currentThread().getName());
             loop= false ;
             return ;
         }
         try {
             Thread.sleep( 50 );
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         money=money- 1000 ;
         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "从余额中取到了1000元还剩" +money+ "元" );
     }
}

通过创建同步方法，避免超取现象 。

同步代码块

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public class homeWork03 {
     public static void main(String[] args) {
         T t= new T();
         Thread thread= new Thread(t);
         Thread thread1= new Thread(t);
         thread.setName( "t1" );
         thread1.setName( "t2" );
         thread.start();
         thread1.start();
     }
}
//编写取款的线程
//因为这里涉及到多个程序共享资源，所以我们使用实现Runnable方式
class T implements Runnable{
     private int money= 10000 ;
     @Override
     public void run() {
         while ( true ){
             //解读
             //1.这里使用 synchronized 实现了线程同步
             //2.当多个线程执行到这里时，就会去争夺 this 对象锁
             //3.那个线程获取到了this锁，就执行 synchronized 代码块，执行完后，会释放this对象锁
             //4.获取不到this对象锁，就会blocked（阻塞），准备继续争夺
             synchronized ( this ) {
                 if (money < 1000 ) {
                     System.out.println( "余额不足" );
                     break ;
                 }
                 money -= 1000 ;
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取出了1000 当前余额" + money);
             }
             try {
                 Thread.sleep( 1000 );
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
}

ss T implements Runnable{ private int money=10000,

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@Override
public void run() {
     while ( true ){
         //解读
         //1.这里使用 synchronized 实现了线程同步
         //2.当多个线程执行到这里时，就会去争夺 this 对象锁
         //3.那个线程获取到了this锁，就执行 synchronized 代码块，执行完后，会释放this对象锁
         //4.获取不到this对象锁，就会blocked（阻塞），准备继续争夺
         synchronized ( this ) {
             if (money < 1000 ) {
                 System.out.println( "余额不足" );
                 break ;
             }
             money -= 1000 ;
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取出了1000 当前余额" + money);
         }
         try {
             Thread.sleep( 1000 );
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
}

总结

本篇文章就到这里了，希望能给你带来帮助，也希望您能够多多关注我的更多内容！ 。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_52761400/article/details/118855374 。

最后此篇关于一篇文章带你入门Java多线程(详细)的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于一篇文章带你入门Java多线程(详细)的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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