JAVA中執行緒的建立

一、執行緒(Thread)

1. 執行緒

執行緒：是指程式中的順序流

多執行緒：一個程式中的多個順序流同時執行

(1) 執行緒的狀態：

新生

就緒

執行

阻塞

終止

(2) 學習多執行緒：

1) 執行緒的建立

2) 執行緒的狀態

3) 執行緒的安全

4) 執行緒的通訊

2. 執行緒的建立

1) 繼承 Thread ，重寫 run() 方法

(1) 在 run() 方法中定義執行緒體

(2) 開啟：使用 start() 方法開啟執行緒

// 繼承 Tread

public class Thread01 extends Thread{

// 重寫 run() 方法

// 多執行緒的執行緒體

@Override

public void run() {

for(int i=1;i<=20;i++){

System.out.println(" 一邊敲程式碼 ...");

}

}

public static void main(String[] args) {

// 開啟多執行緒 建立執行緒

Thread01 th=new Thread01();

// 開啟執行緒

th.start();

//th.run();    注意 : 這是方法的呼叫 , 不是多執行緒的開啟

for(int i=1;i<=20;i++){

System.out.println(" 一邊聊天 ...");

}

}

}

2) 實現 Runnable 介面，重寫 run() 方法（推薦使用，執行緒安全）

開啟：通過外匯返傭http://www.kaifx.cn/Tread 類中的 start() 方法開啟執行緒

優點： (1) 避免了單繼承的侷限性

(2) 實現資源的共享

public class Thread02 implements Runnable{

// 定義執行緒體的方法 , 當被呼叫的時候 , 會逐行執行裡面的程式碼

@Override

public void run() {

for(int i=1;i<=100;i++){

System.out.println(" 一邊敲程式碼 ...");

}

}

public static void main(String[] args) {

Thread02 th=new Thread02();

// 開啟執行緒 // 建立執行緒

Thread t=new Thread(th);  // 因為開啟執行緒的方法在 Thread 類中 ,Thread 做為代理類出現

t.start();

for(int i=1;i<=100;i++){

System.out.println(" 一邊聊天 ...");

}

}

}

實現資源共享：

/*

 * 模擬鐵路 12306

 * 需求: 100 張票 ,3 個人買完

 * 資源共享: 100 張票

 */

public class Thread03 implements Runnable{

// 成員 資源

int tikets=100;

@Override

public synchronized void run() {

// 迴圈買票

while(true){

if(tikets<=0){

break;

}

// 捕捉異常

//static void   sleep(long millis) 在指定的毫秒數內讓當前正在執行的執行緒休眠（暫停執行），此操作受到系統計時器和排程程式精度和準確性的影響

try {

Thread.sleep(100);  // 執行緒睡眠 100ms

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

//static Thread    currentThread() 返回對當前正在執行的執行緒物件的引用

//String     getName() 返回該執行緒的名稱

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 正在購買第 "+tikets--);

}

}

public static void main(String[] args) {

Thread03 th=new Thread03 ();

// 開啟三個執行緒

Thread th1=new Thread(th," 張三 ");

Thread th2=new Thread(th," 李四 ");

Thread th3=new Thread(th," 王五 ");

th1.start();

th2.start();

th3.start();

}

}

3) 實現 Callable 介面，重寫 call() 方法，方法中定義執行緒體（瞭解）

優點：可以丟擲異常，可以有返回值

// 導包

import java.util.concurrent.Callable;

import java.util.concurrent.ExecutionException;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.Future;

// 實現 Callable 介面   <> 可以新增泛型，引用型別的資料

public class Race05 implements Callable<Integer>{

// 儲存贏的人的名字

String winner=null;

// 重寫 call() 方法，方法中定義執行緒體

@Override

public Integer call() throws Exception {

// 開始遊戲 , 迴圈停止遊戲結束

for(int i=1;i<=100;i++){

if(" 兔子 ".equals(Thread.currentThread().getName()) && i%10==0){

try {

Thread.sleep(2);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 正在跑第 "+i+" 步 ");

// 呼叫有 Boolean 型別返回值的結束方法

boolean flag=over(i);

// 判斷返回值是 true ，或為 false

if(flag){

return i;

}

}

return -1;

}

/**

 * @param steps   當前執行緒的步數

 * 返回值 : 如果有人贏了返回 true, 否則返回 false

 */

public boolean over(int steps){

if(winner!=null){

return true;

}else{

if(steps==100){

winner=Thread.currentThread().getName();

return true;

}

return false;

}

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {

Race05 race=new Race05();

//1. 建立執行服務

ExecutorService server=Executors.newFixedThreadPool(2);

//2. 提交執行

Future result1=server.submit(race);

Future result2=server.submit(race);

//3. 獲取結果

Integer i1=(Integer) result1.get();

Integer i2=(Integer) result2.get();

System.out.println(i1+"---->"+i2);

//4. 關閉服務

server.shutdown();

}

}

2. 執行緒狀態問題

1) 狀態：

新生狀態: new

就緒狀態: start() 執行緒就會進入到就緒狀態 , 執行緒會進入到就緒佇列 , 等待 CPU 的排程

執行狀態:

阻塞狀態: 非常執行完畢 , 通過程式進行控制

終止狀態:

注意: 一個執行緒一旦進入到終止狀態 , 沒有辦法恢復了 , 就算是重寫 new 一個執行緒 , 也不剛那個執行緒了，一個執行緒一旦進入到阻塞狀態 , 無法直接恢復到執行 , 等待阻塞接觸之後恢復到就緒狀態

2) 如何進入到就緒狀態

1 ） start()

2 ）阻塞解除

3 ）執行緒切換，被切換的執行緒進入到就緒狀態

4 ） yield() 禮讓執行緒

3) 如何進入到阻塞狀態

1 ） sleep() 方法

2 ） join()

3 ） wait()

4) 如何讓一個執行緒進入到終止狀態

1 ）正常執行完畢

2 ） destroy() |stop() 已過時

3 ）通過標識手動判斷

3.Thread 類的方法學習

1 ） sleep() 執行緒休眠

1. 模擬網路延遲

2. 放大問題的可能性

注意：sleep() 執行緒的休眠是抱著資源不放進行休眠，同步的是物件資源，讓出的是 CPU 的資源

// 實現 Runnable 介面

public class State01 implements Runnable{

public static void main(String[] args) {

 new Thread(new State01()).start();

}

/*

 * 倒數計時   10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

 * 重寫 run() 方法

 */

@Override

public void run() {

for(int i=10;i>=0;i--){

// 模擬網路延遲

try {

Thread.sleep(1000);   //sleep() 執行緒的休眠 1000ms=1s

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

if(i==0){

System.out.println(" 過年好 ...");

break;

}

System.out.println(i);

}

}

}

2 ） yield() 禮讓執行緒

static Thread   currentThread()  

返回對當前正在執行的執行緒物件的引用

String   getName()  

返回該執行緒的名稱

//static void     yield() 暫停當前正在執行的執行緒物件，並執行其他執行緒

public class Yield03 implements Runnable{

public static void main(String[] args) {

new Thread(new Yield03(),"A").start();

new Thread(new Yield03(),"B").start();

}

@Override

public void run() {

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"start...");

//yield() 禮讓執行緒，等待 CPU 的再度呼叫，但是是隨機分配

Thread.yield();  // 靜態方法

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"end...");

}

}

3 ） getState() 方法

Thread.State  getState()

  返回該執行緒的狀態

void  setPriority(int newPriority)

更改執行緒的優先順序

/*

 * getState() 方法

 * 執行緒的優先順序: 提高優先執行的可能性 , 但是不一定就會先執行

 * void setPriority(int newPriority) 更改執行緒的優先順序。

 * 優先順序分為1~10 1 最小   10 最大

 * Thread.NORM_PRIORITY 5 ( 預設為 5)

 * Thread.MAX_PRIORITY  10

 * Thread.MIN_PRIORITY  1

 */

public class GetState04 {

public static void main(String[] args) {

Thread th=new Thread(()->{

for(int i=1;i<=10;i++){

try {

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(" 一邊學習 ...");

}

});

th.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);

System.out.println(th.getPriority());

System.out.println(th.getState());//NEW

th.start();

System.out.println(th.getState());//RUNNABLE

for(int i=1;i<=10;i++){

if(i==5){

try {

Thread.sleep(500);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

System.out.println(th.getState());

}

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

System.out.println(th.getState());

if(th.getState()== Thread.State.TERMINATED){

System.out.println(" 終止 ");

}

}

}

4 ） join() 合併執行緒，插隊執行緒

void join()

       等待該執行緒終止。

 void join(long millis)

       等待該執行緒終止的時間最長為 millis 毫秒。

void join(long millis, int nanos)

       等待該執行緒終止的時間最長為 millis 毫秒 + nanos 納秒

/*

 * join() 合併執行緒 , 插隊執行緒

模擬：父親讓兒子去買菸的過程

 */

public class JoinDemo05 {

public static void main(String[] args) {

new Thread(new Father()).start();

}

}

class Father implements Runnable{

@Override

public void run() {

System.out.println(" 想抽菸 ...");

System.out.println(" 給兒子錢，讓兒子去買菸 ..");

Thread th=new Thread(new Son());

th.start();

try {

th.join();// 合併執行緒

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

System.out.println(" 兒子丟了 , 趕緊去找兒子 ..");

}

System.out.println(" 接過煙 , 吸一口 , 啊 ~");

}

}

class Son  implements Runnable{

@Override

public void run() {

System.out.println(" 接過前 , 給老爸去買菸 ...");

System.out.println(" 路邊有個電玩城 , 進去玩 10s...");

for(int i=1;i<=10;i++){

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(i+"s...");

}

System.out.println(" 趕緊去買菸 ...");

System.out.println(" 把煙給老爸 , 前揣兜裡 ...");

}

}

4. 執行緒安全

多個執行緒同時操作同一個資源的時候, 才可能會出現執行緒安全問題

1 ） synchronized 關鍵字

通過同步synchronized 關鍵字控制執行緒安全 :

同步方法 ：

靜態方法

成員方法

同步塊 synchronized ( 類 |this| 資源 ){ 程式碼 }

類: 類名 .class 一個類的 Class 物件 一個類只有一個 Class 物件

// 通過同步 synchronized 關鍵字控制執行緒安全

public class Single01 {

public void main(String[] args) {

new Thread(()->{System.out.println(Single.newInstance());}).start();;

new Thread(()->{System.out.println(Single.newInstance());}).start();;

}

}

class Single{

//2. 私有的靜態的該類的引用

private static Single single=null;

//1. 構造器私有話

private Single(){}

//3. 公共的靜態的方法

// 在方法上新增鎖 , 鎖方法

/*public static synchronized Single newInstance(){

if(single==null){

single=new Single();

}

return single;

}*/

// 同步塊

/*public static Single newInstance(){

synchronized (Single.class) {  // 控制多執行緒排隊執行

if(single==null){

single=new Single();

}

}  //{} 中的程式碼就是排隊執行的程式碼

return single;

}*/

public static Single newInstance(){

if(single==null){

//A B C

synchronized (Single.class) {  // 控制多執行緒排隊執行

// 雙重檢查 double check

if(single==null){

single=new Single();

}

}  //{} 中的程式碼就是排隊執行的程式碼

}

return single;

}

}

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