Java 多線程
em，據說多線程是面試的重點。第一次學習的時候，只是粗略的看了一下，不少概念並非很清楚。此次整理一下，省得白學java
線程與進程
進程面試
- 是指一個內存中運行的應用程序，每一個進程都有一個獨立的內存空間
線程緩存
- 是進程中的一個執行路徑，共享一個內存空間，線程之間能夠自由切換，併發執行. 一個進程最少
有一個線程 - 線程其實是在進程基礎之上的進一步劃分，一個進程啓動以後，裏面的若干執行路徑又能夠劃分
成若干個線程
線程調度
分時調度安全
- 全部線程輪流使用 CPU 的使用權，平均分配每一個線程佔用 CPU 的時間。
搶佔式調度多線程
- 優先讓優先級高的線程使用 CPU，若是線程的優先級相同，那麼會隨機選擇一個(線程隨機性)，
Java使用的爲
搶佔式調度。 - CPU使用搶佔式調度模式在多個線程間進行着高速的切換。對於CPU的一個核新而言，某個時刻，
只能執行一個線程，而 CPU的在多個線程間切換速度相對咱們的感受要快，看上去就是 在同一時
刻運行。 其實，多線程程序並不能提升程序的運行速度，但可以提升程序運行效率，讓CPU的 使
用率更高。
同步與異步
同步: 排隊執行 , 效率低可是安全.
異步: 同時執行 , 效率高可是數據不安全.併發
併發與並行
併發：指兩個或多個事件在同一個時間段內發生。
並行：指兩個或多個事件在同一時刻發生（同時發生）。異步
建立線程的經常使用方法
繼承Thread類:ide
public class ThreadDemo extends Thread{
public ThreadDemo(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Hello");
}
public static void main(String[] args) {
new ThreadDemo("自定義線程").start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Hello");
}
}
實現Runnable接口學習
public class RunnableDemo implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Hello");
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new RunnableDemo(), "自定義線程").start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Hello");
}
}
實現Runnable 與 集成Thread相比有以下優點：線程
- 經過建立任務，給線程分配任務實現多線程，更適合多線程同時執行相同的任務狀況
2. 避免單繼承帶來的侷限性
3. 任務與線程自己是分離的，提升了程序的健壯性
4. 後續學習的線程技術，只接受Runnable類型的任務，不接受Thread類型的線程
線程安全問題
當多個線程操做同一個數據的時候會出現線程安全問題
public class Demo04 {
/**
* 線程安全問題
*
* @param args
*/
private static int count = 100;
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (count > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + "當前票數爲:" + count);
count--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + "當前票數爲:" + count);
}
}
};
new Thread(runnable, "線程一").start();
new Thread(runnable, "線程二").start();
new Thread(runnable, "線程三").start();
new Thread(runnable, "線程四").start();
}
}
線程二:當前票數爲:100
線程三:當前票數爲:100
線程三:當前票數爲:98
線程一:當前票數爲:100
線程一:當前票數爲:97
...
線程三:當前票數爲:4
線程一:當前票數爲:5
線程一:當前票數爲:-2
線程三:當前票數爲:-1
線程二:當前票數爲:0
線程安全問題解決方案
- 解決方案一 同步代碼塊
public class 同步代碼塊 {
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new Runnable() {
//隱式鎖
//鎖對象
private Object o = new Object();
private int count = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (o) {
if (count > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count = " + count);
count--;
} else {
break;
}
}
}
}
};
new Thread(runnable, "線程一").start();
new Thread(runnable, "線程二").start();
new Thread(runnable, "線程三").start();
}
}
- 解決方案一 同步方法
public class 同步方法 {
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new Runnable() {
private int count = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
if (!reduce()){
break;
}
}
}
public synchronized boolean reduce() {
if (count > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count = " + count);
count--;
return true;
}
return false;
}
};
new Thread(runnable, "線程一").start();
new Thread(runnable, "線程二").start();
new Thread(runnable, "線程三").start();
}
}
線程一 count = 100
線程一 count = 99
線程一 count = 98
線程一 count = 97
...
線程一 count = 87
線程一 count = 86
...
線程一 count = 4
線程一 count = 3
線程一 count = 2
線程一 count = 1
多線程的各類鎖
- 隱式鎖（同步代碼塊，同步方法）
- 顯示鎖
public class 顯示鎖 {
/**
* 顯示鎖: Lock 子類 ReentrantLock
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Runnable runnable = new Runnable() {
private int count = 100;
private Lock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while (true) {
lock.lock();
if (count > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count = " + count);
count--;
} else {
break;
}
lock.unlock();
}
System.out.println("bye");
}
};
new Thread(runnable, "線程一").start();
new Thread(runnable, "線程二").start();
new Thread(runnable, "線程三").start();
}
}
- 公平鎖和非公平鎖
- 線程死鎖
線程的七種狀態
- born（新生狀態）
- runnable（就緒狀態）
- running（運行狀態）
- waiting（等待狀態）
- sleeping（睡眠狀態）
- blocked（阻塞狀態）
- dead（死亡狀態）
Callable
//接口定義
//Callable接口
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
//Runnable接口
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
線程池 Executors
若是併發的線程數量不少，而且每一個線程都是執行一個時間很短的任務就結束了，這樣頻繁建立線程 就會大大下降 系統的 效率，由於頻繁建立線程和銷燬線程須要時間. 線程池就是一個容納多個線程的容 器，池中的線程能夠反覆使用，省去了頻繁建立線程對象的操做，節省了大量的時間和資源。
線程池的好處
- 下降資源消耗。
- 提升響應速度。
- 提升線程的可管理性。
Java中的四種線程池 . ExecutorService
- 緩存線程池
public class 緩存線程池 {
/**
* 緩存線程池.
* (長度無限制)
* 執行流程:
* 1. 判斷線程池是否存在空閒線程
* 2. 存在則使用
* 3. 不存在,則建立線程 並放入線程池, 而後使用
*/
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
}
}
pool-1-thread-1 Java
pool-1-thread-2 Java
pool-1-thread-2 Java
- 定長線程池
public class 定長線程池 {
/** 定長線程池.
* (長度是指定的數值)
* 執行流程:
* 1. 判斷線程池是否存在空閒線程
* 2. 存在則使用
* 3. 不存在空閒線程,且線程池未滿的狀況下,則建立線程 並放入線程池, 而後使用
* 4. 不存在空閒線程,且線程池已滿的狀況下,則等待線程池存在空閒線程
*/
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
service.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Java");
}
});
}
}
pool-1-thread-1 Java
pool-1-thread-2 Java
pool-1-thread-1 Java
pool-1-thread-2 Java
- 單線程線程池
效果與定長線程池 建立時傳入數值1 效果一致. - 週期性任務定長線程池
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