java多线程程序
A. 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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/** * @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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2930 /** * @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:http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2011/08/18/2144847.html
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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/** * @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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B. java中多线程程序是怎样执行的
Thread.start()只是代表启动了一个线程,什么时候执行这要依赖于操作系统对CPU时间片的分配,另外启动一个线程是需要资源的,所以肯定会存在延迟,为什么会执行“测试二”,搞清楚,这里已经是两个线程了,一个线程是t,另外一个线程是主线程,也就是创建NewThread的线程。所以,t怎么会阻碍主线程的运行呢?
C. java多线程详细理解
多线程:指的是这个程序(一个进程)运行时产生了不止一个线程
并行与并发:
并行:多个cpu实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑,是真正的同时。
并发:通过cpu调度算法,让用户看上去同时执行,实际上从cpu操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源,那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈,我们会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。
线程安全:经常用来描绘一段代码。指在并发的情况之下,该代码经过多线程使用,线程的调度顺序不影响任何结果。这个时候使用多线程,我们只需要关注系统的内存,cpu是不是够用即可。反过来,线程不安全就意味着线程的调度顺序会影响最终结果,如不加事务的转账代码:
同步:Java中的同步指的是通过人为的控制和调度,保证共享资源的多线程访问成为线程安全,来保证结果的准确。如上面的代码简单加入@synchronized关键字。在保证结果准确的同时,提高性能,才是优秀的程序。线程安全的优先级高于性能。
D. java 程序中怎么保证多线程的运行安全
2.1.读一致性
Java 中针对上述“读不安全”的问题提供了关键字 volatile 来解决问题,被 volatile 修饰的成员变量,在内容发生更改的时候,会通知所有线程去主内存更新最新的值,这样就解决了读不安全的问题,实现了读一致性。
但是,读一致性是无法解决写一致性的,虽然能够使得每个线程都能及时获取到最新的值,但是1.1中的写一致性问题还是会存在。
既然如此,Java 为啥还要提供 volatile 关键字呢?这并非多余的存在,在某些场景下只需要读一致性的话,这个关键字就能够满足需求而且性能相对还不错,因为其他的能够保证“读写”都一直的办法,多多少少存在一些牺牲。
2.2.写一致性
Java 提供了三种方式来保证读写一致性,分别是互斥锁、自旋锁、线程隔离。
2.2.1.互斥锁
互斥锁只是一个锁概念,在其他场景也叫做独占锁、悲观锁等,其实就是一个意思。它是指线程之间是互斥的,某一个线程获取了某个资源的锁,那么其他线程就只能睡眠等待。
在 Java 中互斥锁的实现一般叫做同步线程锁,关键字 synchronized,它锁住的范围是它修饰的作用域,锁住的对象是:当前对象(对象锁)或类的全部对象(类锁)——锁释放前,其他线程必将阻塞,保证锁住范围内的操作是原子性的,而且读取的数据不存在一致性问题。
对象锁:当它修饰方法、代码块时,将会锁住当前对象
类锁:修饰类、静态方法时,则是锁住类的所有对象
注意:锁住的永远是对象,锁住的范围永远是 synchronized 关键字后面的花括号划定的代码域。
2.2.2.自旋锁
自旋锁也只是一个锁概念,在其他场景也叫做乐观锁等。
自旋锁本质上是不加锁,而是通过对比旧数据来决定是否更新:
E. Java语言:Java多线程怎样创建
Java提供了线程类Thread来创建多线程的程序。其实,创建线程与创建普通的类的对象的操作是一样的,而线程就是Thread类或其子类的实例对象。每个Thread对象描述了一个单独的线程。要产生一个线程,有两种方法:
需要从Java.lang.Thread类派生一个新的线程类,重载它的run()方法;
实现Runnalbe接口,重载Runnalbe接口中的run()方法。
但,为什么Java要提供两种方法来创建线程呢?它们都有哪些区别?相比而言,哪一种方法更好呢?
在Java中,类仅支持单继承,也就是说,当定义一个新的类的时候,它只能扩展一个外部类.这样,如果创建自定义线程类的时候是通过扩展 Thread类的方法来实现的,那么这个自定义类就不能再去扩展其他的类,也就无法实现更加复杂的功能。因此,如果自定义类必
须扩展其他的类,那么就可以使用实现Runnable接口的方法来定义该类为线程类,这样就可以避免Java单继承所带来的局限性。
还有一点最重要的就是使用实现Runnable接口的方式创建的线程可以处理同一资源,从而实现资源的共享.
(1)通过扩展Thread类来创建多线程
假设一个影院有三个售票口,分别用于向儿童、成人和老人售票。影院为每个窗口放有100张电影票,分别是儿童票、成人票和老人票。三个窗口需要同时卖票,而现在只有一个售票员,这个售票员就相当于一个CPU,三个窗口就相当于三个线程。通过程序来看一看是如
何创建这三个线程的。
public class MutliThreadDemo {
public static void main(String [] args){
MutliThread m1=new MutliThread("Window 1");
MutliThread m2=new MutliThread("Window 2");
MutliThread m3=new MutliThread("Window 3");
m1.start();
m2.start();
m3.start();
}
}
class MutliThread extends Thread{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
MutliThread(String name){
super(name);//调用父类带参数的构造方法
}
public void run(){
while(ticket>0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
程序中定义一个线程类,它扩展了Thread类。利用扩展的线程类在MutliThreadDemo类的主方法中创建了三个线程对象,并通过start()方法分别将它们启动。
从结果可以看到,每个线程分别对应100张电影票,之间并无任何关系,这就说明每个线程之间是平等的,没有优先级关系,因此都有机会得到CPU的处理。但是结果显示这三个线程并不是依次交替执行,而是在三个线程同时被执行的情况下,有的线程被分配时间片的机
会多,票被提前卖完,而有的线程被分配时间片的机会比较少,票迟一些卖完。
可见,利用扩展Thread类创建的多个线程,虽然执行的是相同的代码,但彼此相互独立,且各自拥有自己的资源,互不干扰。
(2)通过实现Runnable接口来创建多线程
public class MutliThreadDemo2 {
public static void main(String [] args){
MutliThread m1=new MutliThread("Window 1");
MutliThread m2=new MutliThread("Window 2");
MutliThread m3=new MutliThread("Window 3");
Thread t1=new Thread(m1);
Thread t2=new Thread(m2);
Thread t3=new Thread(m3);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MutliThread implements Runnable{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
private String name;
MutliThread(String name){
this.name=name;
}
public void run(){
while(ticket>0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+name);
}
}
}
由于这三个线程也是彼此独立,各自拥有自己的资源,即100张电影票,因此程序输出的结果和(1)结果大同小异。均是各自线程对自己的100张票进行单独的处理,互不影响。
可见,只要现实的情况要求保证新建线程彼此相互独立,各自拥有资源,且互不干扰,采用哪个方式来创建多线程都是可以的。因为这两种方式创建的多线程程序能够实现相同的功能。
由于这三个线程也是彼此独立,各自拥有自己的资源,即100张电影票,因此程序输出的结果和例4.2.1的结果大同小异。均是各自线程对自己的100张票进行单独的处理,互不影响。
可见,只要现实的情况要求保证新建线程彼此相互独立,各自拥有资源,且互不干扰,采用哪个方式来创建多线程都是可以的。因为这两种方式创建的多线程程序能够实现相同的功能。
(3)通过实现Runnable接口来实现线程间的资源共享
现实中也存在这样的情况,比如模拟一个火车站的售票系统,假如当日从A地发往B地的火车票只有100张,且允许所有窗口卖这100张票,那么每一个窗口也相当于一个线程,但是这时和前面的例子不同之处就在于所有线程处理的资源是同一个资源,即100张车票。如果
还用前面的方式来创建线程显然是无法实现的,这种情况该怎样处理呢?看下面这个程序,程序代码如下所示:
public class MutliThreadDemo3 {
public static void main(String [] args){
MutliThread m=new MutliThread();
Thread t1=new Thread(m,"Window 1");
Thread t2=new Thread(m,"Window 2");
Thread t3=new Thread(m,"Window 3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class MutliThread implements Runnable{
private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票
public void run(){
while(ticket>0){
System.out.println(ticket--+" is saled by "+Thread.currentThread().getName());
}
}
}
结果正如前面分析的那样,程序在内存中仅创建了一个资源,而新建的三个线程都是基于访问这同一资源的,并且由于每个线程上所运行的是相同的代码,因此它们执行的功能也是相同的。
可见,如果现实问题中要求必须创建多个线程来执行同一任务,而且这多个线程之间还将共享同一个资源,那么就可以使用实现Runnable接口的方式来创建多线程程序。而这一功能通过扩展Thread类是无法实现的,读者想想看,为什么?
实现Runnable接口相对于扩展Thread类来说,具有无可比拟的优势。这种方式不仅有利于程序的健壮性,使代码能够被多个线程共享,而且代码和数据资源相对独立,从而特别适合多个具有相同代码的线程去处理同一资源的情况。这样一来,线程、代码和数据资源三者
有效分离,很好地体现了面向对象程序设计的思想。因此,几乎所有的多线程程序都是通过实现Runnable接口的方式来完成的。
F. 什么是Java多线程编程
一、 什么是多线程:
我们现在所使用操作系统都是多任务操作系统(早期使用的DOS操作系统为单任务操作系统),多任务操作指在同一时刻可以同时做多件事(可以同时执行多个程序)。
多进程:每个程序都是一个进程,在操作系统中可以同时执行多个程序,多进程的目的是为了有效的使用CPU资源,每开一个进程系统要为该进程分配相关的系统资源(内存资源)
多线程:线程是进程内部比进程更小的执行单元(执行流|程序片段),每个线程完成一个任务,每个进程内部包含了多个线程每个线程做自己的事情,在进程中的所有线程共享该进程的资源;
主线程:在进程中至少存在一个主线程,其他子线程都由主线程开启,主线程不一定在其他线程结束后结束,有可能在其他线程结束前结束。Java中的主线程是main线程,是Java的main函数;
继承Thread类来实现多线程:
二、 Java中实现多线程的方式:
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
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。
希望对您有所帮助!~
G. 如何使用Java编写多线程程序(1)
一、简介1、什么是线程要说线程,就必须先说说进程,进程就是程序的运行时的一个实例。线程呢可以看作单独地占有CPU时间来执行相应的代码的。对早期的计算机(如DOS)而言,线程既是进程,进程既是进程,因为她是单线程的。当然一个程序可以是多线程的,多线程的各个线程看上去像是并行地独自完成各自的工作,就像一台一台计算机上运行着多个处理机一样。在多处理机计算机上实现多线程时,它们确实可以并行工作,而且采用适当的分时策略可以大大提高程序运行的效率。但是二者还是有较大的不同的,线程是共享地址空间的,也就是说多线程可以同时读取相同的地址空间,并且利用这个空间进行交换数据。 2、为什么要使用线程为什么要使用多线程呢?学过《计算机体系结构》的人都知道。将顺序执行程序和采用多线程并行执行程序相比,效率是可以大大地提高的。比如,有五个线程thread1, thread2, thread3, thread4, thread5,所耗的CPU时间分别为4,5,1,2,7。(假设CPU轮换周期为4个CPU时间,而且线程之间是彼此独立的)顺序执行需要花费1Array个CPU时间,而并行需要的时间肯定少于1Array个CPU时间,至于具体多少时间要看那些线程是可以同时执行的。这是在非常小规模的情况下,要是面对大规模的进程之间的交互的话,效率可以表现得更高。 3、java中是如何实现多线程的与其他语言不一样的是,线程的观念在java是语言中是重要的,根深蒂固的,因为在java语言中的线程系统是java语言自建的, java中有专门的支持多线程的API库,所以你可以以最快的速度写一个支持线程的程序。在使用java创建线程的时候,你可以生成一个Thread类或者他的子类对象,并给这个对象发送start()消息(程序可以向任何一个派生自 Runnable 接口的类对象发送 start() 消息的),这样一来程序会一直执行,直到run返回为止,此时该线程就死掉了。在java语言中,线程有如下特点:§ 在一个程序中而言,主线程的执行位置就是main。而其他线程执行的位置,程序员是可以自定义的。值得注意的是对Applet也是一样。 § 每个线程执行其代码的方式都是一次顺序执行的。 § 一个线程执行其代码是与其他线程独立开来的。如果诸线程之间又相互协作的话,就必须采用一定的交互机制。 § 前面已经说过,线程是共享地址空间的,如果控制不当,这里很有可能出现死锁。 各线程之间是相互独立的,那么本地变量对一个线程而言就是完全独立,私有的。所以呢,线程执行时,每个线程都有各自的本地变量拷贝。对象变量(instance variable)在线程之间是可以共享的,这也就是为什么在java中共享数据对象是如此的好用,但是java线程不能够武断地访问对象变量:他们是需要访问数据对象的权限的。二、准备知识 在分析这个例子之前,然我们先看看关于线程的几个概念,上锁,信号量,和java所提供的API。 上锁对于大多数的程序而言,他们都需要线程之间相互的通讯来完成整个线程的生命周期,二实现线程之间同步的最简单的办法就是上锁。为了防止相互关联的两个线程之间错误地访问共享资源,线程需要在访问资源的时候上锁和解锁,对于锁而言,有读锁,写锁和读写锁等不同的同步策略。在java中,所有的对象都有锁;线程只需要使用synchronized关键字就可以获得锁。在任一时刻对于给定的类的实例,方法或同步的代码块只能被一个线程执行。这是因为代码在执行之前要求获得对象的锁。 信号量通常情况下,多个线程所访问为数不多的资源,那怎么控制呢?一个比较非常经典而起非常简单的办法就是采用信号量机制。信号量机制的含义就是定义一个信号量,也就是说能够提供的连接数;当有一个线程占用了一个连接时,信号量就减一;当一个线程是放了连接时,信号量就加一。
H. 什么是JAVA的多线程
简单,先回答什么是线程:即程序的执行路径,再回答多线程:多线程就是一个程序中有多条不同的执行路径
JAVA多线程的优点:可以并发的执行多项任务,比如说你浏览网页的同时还可以听歌