本文目录一览:
- 1、java多线程有几种实现方法
- 2、如何用Java编写多线程
- 3、java多线程编程中涉及的基础知识点?
- 4、什么是多线程编程
- 5、java多线程编程如何控制执行顺序
- 6、北大青鸟设计培训:Java多线程问题总结?
java多线程有几种实现方法
继承Thread类来实现多线程:
当我们自定义的类继承Thread类后,该类就为一个线程类,该类为一个独立的执行单元,线程代码必须编写在run()方法中,run方法是由Thread类定义,我们自己写的线程类必须重写run方法。
run方法中定义的代码为线程代码,但run方法不能直接调用,如果直接调用并没有开启新的线程而是将run方法交给调用的线程执行
要开启新的线程需要调用Thread类的start()方法,该方法自动开启一个新的线程并自动执行run方法中的内容
结果:
*java多线程的启动顺序不一定是线程执行的顺序,各个线程之间是抢占CPU资源执行的,所有有可能出现与启动顺序不一致的情况。
CPU的调用策略:
如何使用CPU资源是由操作系统来决定的,但操作系统只能决定CPU的使用策略不能控制实际获得CPU执行权的程序。
线程执行有两种方式:
1.抢占式:
目前PC机中使用最多的一种方式,线程抢占CPU的执行权,当一个线程抢到CPU的资源后并不是一直执行到此线程执行结束,而是执行一个时间片后让出CPU资源,此时同其他线程再次抢占CPU资源获得执行权。
2.轮循式;
每个线程执行固定的时间片后让出CPU资源,以此循环执行每个线程执行相同的时间片后让出CPU资源交给下一个线程执行。
如何用Java编写多线程
在java中要想实现多线程,有两种手段,一种是继续Thread类,另外一种是实现Runable接口。
对于直接继承Thread的类来说,代码大致框架是:
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123456789101112 class 类名 extends Thread{ 方法1; 方法2; … public void run(){ // other code… } 属性1; 属性2; … }
先看一个简单的例子:
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12345678910111213141516171819202122232425262728 /** * @author Rollen-Holt 继承Thread类,直接调用run方法 * */class hello extends Thread { public hello() { } public hello(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i 5; i++) { System.out.println(name + "运行 " + i); } } public static void main(String[] args) { hello h1=new hello("A"); hello h2=new hello("B"); h1.run(); h2.run(); } private String name; }
【运行结果】:
A运行 0
A运行 1
A运行 2
A运行 3
A运行 4
B运行 0
B运行 1
B运行 2
B运行 3
B运行 4
我们会发现这些都是顺序执行的,说明我们的调用方法不对,应该调用的是start()方法。
当我们把上面的主函数修改为如下所示的时候:
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123456 public static void main(String[] args) { hello h1=new hello("A"); hello h2=new hello("B"); h1.start(); h2.start(); }
然后运行程序,输出的可能的结果如下:
A运行 0
B运行 0
B运行 1
B运行 2
B运行 3
B运行 4
A运行 1
A运行 2
A运行 3
A运行 4
因为需要用到CPU的资源,所以每次的运行结果基本是都不一样的,呵呵。
注意:虽然我们在这里调用的是start()方法,但是实际上调用的还是run()方法的主体。
那么:为什么我们不能直接调用run()方法呢?
我的理解是:线程的运行需要本地操作系统的支持。
如果你查看start的源代码的时候,会发现:
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1234567891011121314151617 public synchronized void start() { /** * This method is not invoked for the main method thread or "system" * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added * to this method in the future may have to also be added to the VM. * * A zero status value corresponds to state "NEW". */ if (threadStatus != 0 || this != me) throw new IllegalThreadStateException(); group.add(this); start0(); if (stopBeforeStart) { stop0(throwableFromStop); } } private native void start0();
注意我用红色加粗的那一条语句,说明此处调用的是start0()。并且这个这个方法用了native关键字,次关键字表示调用本地操作系统的函数。因为多线程的实现需要本地操作系统的支持。
但是start方法重复调用的话,会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。
通过实现Runnable接口:
大致框架是:
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123456789101112 class 类名 implements Runnable{ 方法1; 方法2; … public void run(){ // other code… } 属性1; 属性2; … }
来先看一个小例子吧:
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123456789101112131415161718192021222324252627282930 /** * @author Rollen-Holt 实现Runnable接口 * */class hello implements Runnable { public hello() { } public hello(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i 5; i++) { System.out.println(name + "运行 " + i); } } public static void main(String[] args) { hello h1=new hello("线程A"); Thread demo= new Thread(h1); hello h2=new hello("线程B"); Thread demo1=new Thread(h2); demo.start(); demo1.start(); } private String name; }
【可能的运行结果】:
线程A运行 0
线程B运行 0
线程B运行 1
线程B运行 2
线程B运行 3
线程B运行 4
线程A运行 1
线程A运行 2
线程A运行 3
线程A运行 4
关于选择继承Thread还是实现Runnable接口?
其实Thread也是实现Runnable接口的:
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12345678 class Thread implements Runnable { //… public void run() { if (target != null) { target.run(); } } }
其实Thread中的run方法调用的是Runnable接口的run方法。不知道大家发现没有,Thread和Runnable都实现了run方法,这种操作模式其实就是代理模式。关于代理模式,我曾经写过一个小例子呵呵,大家有兴趣的话可以看一下:
Thread和Runnable的区别:
如果一个类继承Thread,则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话,则很容易的实现资源共享。
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1234567891011121314151617181920212223 /** * @author Rollen-Holt 继承Thread类,不能资源共享 * */class hello extends Thread { public void run() { for (int i = 0; i 7; i++) { if (count 0) { System.out.println("count= " + count--); } } } public static void main(String[] args) { hello h1 = new hello(); hello h2 = new hello(); hello h3 = new hello(); h1.start(); h2.start(); h3.start(); } private int count = 5; }
【运行结果】:
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
大家可以想象,如果这个是一个买票系统的话,如果count表示的是车票的数量的话,说明并没有实现资源的共享。
我们换为Runnable接口:
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12345678910111213141516171819 /** * @author Rollen-Holt 继承Thread类,不能资源共享 * */class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i 7; i++) { if (count 0) { System.out.println("count= " + count--); } } } public static void main(String[] args) { hello he=new hello(); new Thread(he).start(); } private int count = 5; }
【运行结果】:
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
总结一下吧:
实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势:
1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2):可以避免java中的单继承的限制
3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立。
所以,本人建议大家劲量实现接口。
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java多线程编程中涉及的基础知识点?
线程设计在软件开发领域中是非常常见的一个设计构成,今天昆明北大青鸟就一起来了解一下,java多线程编程中都涉及到了哪些基础知识点。
顺序
用于表示多个操作“依次处理”。比如把十个操作交给一个人来处理时,这个人要一个一个地按顺序来处理
并行
用于标识多个操作“同时处理”。比如十个操作分给两个人处理时,这两个人就会并行来处理。
并发
相对于顺序和并行来说比较抽象,用于表示“将一个操作分割成多个部分并且允许无序处理”。比如将十个操作分成相对独立的两类,这样便能够开始并发处理了。如果一个人来处理,这个人就是顺序处理分开的并发操作,而如果是两个人,这两个人就可以并行处理同一个操作。
总结
多线程程序都是并发处理的。如果CPU只有一个,那么并发处理就是顺序执行的,而如果有多个CPU,那么并发处理就可能会并行运行。
等待队列
所有实例都拥有一个等待队列,它是在实例的wait方法执行后停止操作的线程队列。就好比为每个实例准备的线程休息室
在执行wait方法后,线程便会暂停操作,进入等待队列这个休息室。除非发生下列某一情况,否则线程会一直在等待队列中休眠。
有其他线程的notify方法来唤醒线程
有其他线程的notifyAll方法来唤醒线程
有其他线程的interrupt方法来唤醒线程
wait方法超时
notify方法
该方法会将等待队列中的一个线程去除。同wait方法一样,若要执行notify方法,线程也必须持有要调用的实例的锁。
notifyAll方法
notify方法仅唤醒一个线程,而notifyAll则唤醒所有线程,这是两者之间的区别
同wait方法和notify方法一样,notifyAll方法也只能由持有要调用的实例锁的线程调用
notify和notifyAll选择
notify方法和notifyAll方法非常相似,到底该使用哪个?
实际上,这很难选择,由于notify唤醒的线程较少,所以处理速度要比使用notifyAll时快。但使用notify时,如果处理不好,程序便可能会停止。一般来说,使用notifyAll时的代码要比使用notify时的更为健壮。
什么是多线程编程
多线程编程技术是Java语言的重要特点。多线程编程的含义是将程序任务分成几个并行的子任务。特别是在网络编程中,你会发现很多功能是可以并发执行的。 比如网络传输速度较慢、用户输入速度较慢,你可以用两个独立的线程去完成这两个功能,而不影响正常的显示或其它功能。 多线程是与单线程比较而言的,普通的Windows采用单线程程序结构,其工作原理是:主程序有一个消息循环,不断从消息队列中读入消息来决定下一步所要干的事情,一般是针对一个函数,只有等这个函数执行完之后,主程序才能接收另外的消息来执行。比如子函数功能是在读一个网络数据,或读一个文件,只有等读完这个数据或文件才能接收下一个消息。在执行这个子函数过程中你什么也不能干。但往往读网络数据和等待用户输入有很多时间处于等待状态,多线程利用这个特点将任务分成多个并发任务后,就可以解决这个问题。Java中的线程类 1.扩展java.lang.Thread类,用它覆盖Thread类的run方法。 2.生成实现java.lang.Runnable接口的类并将其它的实例与java.lang.Thread实例相关联。 Thread类是负责向其它类提供线程支持的最主要的类,要使用一个类具有线程功能,在Java中只要简单地从Thread类派生一个子类就可以了扩展Thread类,如printThread.java。 Thread类最重要的方法是run方法。run方法是新线程执行的方法,因此生成java.lang.Thread的子类时,必须有相应的run方法。 //PrintThread.java public class PrintThread extends Thread//继承Tread类 private int count=0 //定义一个count变量用于统计打印的次数并共享变量 public static void mainString args//main方法开始 PrintThread p=new PrintThread//创建一个线程实例 p.start//执行线程 for{;;}//主线程main方法执行一个循环,for执行一个死循环count++ System.out.printcount+″:Main\n″//主线程中打印count +“main”变量的值,并换行 public void run//线程类必须有的run()方法for{;;}count++ System.out.printcount+″:Thread\n″ 上面这段程序便是继承java.lang.Tread并覆盖run的方法。用Java 虚拟机启动程序时,这个程序会先生成一个线程并调用程序主类的main方法。这个程序中的main方法生成新线程,连接打印“Thread”。在启动线程之后,主线程继续打印“Main”。 编译并执行这个程序,然后立即按“Ctrl+C”键中断程序,你会看到上面所述的两个线程不断打印出:XXX:main…..XXX:Thread…. XXX代表的是数字,也就是上面count的值。在笔者的机器上,不同时刻这两个线程打印的次数不一样,先打印20个main(也就是先执行20次主线程)再打印出50次Thread,然后再打印main…… 提示:为了便于查看该程序的执行结果,你可以将执行结果导入一个文本文件,然后打开这个文件查看各线程执行的情况。如运行: javac PrintThread.java Java PrintThread1.txt 第一个命令javac PrintThread.java是编译java程序,第二个是执行该程序并将结果导入1.txt文件。当然你可以直接执行命令:java
java多线程编程如何控制执行顺序
thread类是被继承的,执行的时候调用的是继承它的子类,但java一般实现多线程不是继承thread类,而是实现runnable接口,因为java不能多重继承,所以继承thread类后就不能继承别的类了。
只要实现runnable接口(或继承了thread类)就可以实现多线程。
比如说有a b c d e五个类都实现runnable接口(或继承了thread类)
你先进了main方法,就创建了一个线程,这个线程是main方法的
你调用a的run()方法,就又创建一个线程,这个线程是a方法的。
如果还不懂得话建议你去看看什么叫继承和接口,基础差的话理解起来有点困难
北大青鸟设计培训:Java多线程问题总结?
Java多线程分类中写了21篇多线程的文章,21篇文章的内容很多,个人认为,学习,内容越多、越杂的知识,越需要进行深刻的总结,这样才能记忆深刻,将知识变成自己的。
java课程培训机构认为这篇文章主要是对多线程的问题进行总结的,因此罗列了多个多线程的问题。
这些多线程的问题,有些来源于各大网站、有些来源于自己的思考。
(1)发挥多核CPU的优势随着工业的进步,现在的笔记本、台式机乃至商用的应用服务器至少也都是双核的,4核、8核甚至16核的也都不少见,如果是单线程的程序,那么在双核CPU上就浪费了50%,在4核CPU上就浪费了75%。
单核CPU上所谓的”多线程”那是假的多线程,同一时间处理器只会处理一段逻辑,只不过线程之间切换得比较快,看着像多个线程”同时”运行罢了。
多核CPU上的多线程才是真正的多线程,它能让你的多段逻辑同时工作,多线程,可以真正发挥出多核CPU的优势来,达到充分利用CPU的目的。
(2)防止阻塞从程序运行效率的角度来看,单核CPU不但不会发挥出多线程的优势,反而会因为在单核CPU上运行多线程导致线程上下文的切换,而降低程序整体的效率。
但是单核CPU我们还是要应用多线程,就是为了防止阻塞。
试想,如果单核CPU使用单线程,那么只要这个线程阻塞了,比方说远程读取某个数据吧,对端迟迟未返回又没有设置超时时间,那么你的整个程序在数据返回回来之前就停止运行了。
多线程可以防止这个问题,多条线程同时运行,哪怕一条线程的代码执行读取数据阻塞,也不会影响其它任务的执行。
(3)便于建模这是另外一个没有这么明显的优点了。
假设有一个大的任务A,单线程编程,那么就要考虑很多,建立整个程序模型比较麻烦。
但是如果把这个大的任务A分解成几个小任务,任务B、任务C、任务D,分别建立程序模型,并通过多线程分别运行这几个任务,那就简单很多了。