揭阳企业网站建设开发,唐山网站关键词优化,青田县建设局网站,wordpress显示文章阅读数本节⽬标 • 认识多线程 • 掌握多线程程序的编写 • 掌握多线程的状态 • 掌握什么是线程不安全及解决思路 • 掌握 synchronized、volatile 关键字 1. 认识线程#xff08;Thread#xff09; 1.1 概念 1) 线程是什么 ⼀个线程就是⼀个 执⾏流. 每个线… 本节⽬标 • 认识多线程 • 掌握多线程程序的编写 • 掌握多线程的状态 • 掌握什么是线程不安全及解决思路 • 掌握 synchronized、volatile 关键字 1. 认识线程Thread 1.1 概念 1) 线程是什么 ⼀个线程就是⼀个 执⾏流. 每个线程之间都可以按照顺序执⾏⾃⼰的代码. 多个线程之间 同时 执⾏着多份代码. 2) 为啥要有线程 ⾸先, 并发编程 成为 刚需. 线程之间的共享变量存在 主内存 (Main Memory). 每⼀个线程都有⾃⼰的 ⼯作内存 (Working Memory) . 当线程要读取⼀个共享变量的时候, 会先把变量从主内存拷⻉到⼯作内存, 再从⼯作内存读取数据. 3) 进程和线程的区别 进程是包含线程的. 每个进程⾄少有⼀个线程存在即主线程。 进程和进程之间不共享内存空间. 同⼀个进程的线程之间共享同⼀个内存空间。进程是系统分配资源的最⼩单位线程是系统调度的最⼩单位。⼀个进程挂了⼀般不会影响到其他进程. 但是⼀个线程挂了, 可能把同进程内的其他线程⼀起带⾛(整个进程崩溃). 4) Java 的线程 和 操作系统线程 的关系 线程是操作系统中的概念. 操作系统内核实现了线程这样的机制, 并且对⽤⼾层提供了⼀些 API 供⽤⼾使⽤(例如 Linux 的 pthread 库). Java 标准库中 Thread 类可以视为是对操作系统提供的 API 进⾏了进⼀步的抽象和封装. 1.2 第⼀个多线程程序 感受多线程程序和普通程序的区别: • 每个线程都是⼀个独⽴的执⾏流 • 多个线程之间是 并发 执⾏的. 可以使用jconsole观察线程的状态具体怎么使用后面学习. 1.3 创建线程 ⽅法1 继承 Thread 类 继承 Thread 来创建⼀个线程类, class MyThread extends Thread {Overridepublic void run() {System.out.println(这⾥是线程运⾏的代码);}
} 创建 MyThread 类的实例 MyThread t new MyThread(); 调⽤ start ⽅法启动线程 t.start(); // 线程开始运⾏ ⽅法2 实现 Runnable 接⼝ 1. 实现 Runnable 接⼝ class MyRunnable implements Runnable {Overridepublic void run() {System.out.println(这⾥是线程运⾏的代码);}
} 2. 创建 Thread 类实例, 调⽤ Thread 的构造⽅法时将 Runnable 对象作为 target 参数. Thread t new Thread ( new MyRunnable ()); 方法3匿名内部类创建Thread子类 方法4匿名内部类创建Runnable子类 方法5lambda表达式 2. Thread 类及常⻅⽅法 2.1 Thread 的常⻅构造⽅法 演示
Thread t1 new Thread();
Thread t2 new Thread(new MyRunnable());
Thread t3 new Thread(这是我的名字);
Thread t4 new Thread(new MyRunnable(), 这是我的名字); 2.1 Thread 的⼏个常⻅属性重点
属性获取方法IDgetId()名称getName()状态getState()优先级getPriority()是否为后台线程 isDaemon() 是否存活isAlive()是否被中断isInterrupted()
解释 ID 是线程的唯⼀标识不同线程不会重复 名称是各种调试⼯具⽤到 状态表⽰线程当前所处的⼀个情况下⾯我们会进⼀步说明 优先级⾼的线程理论上来说更容易被调度到抢占资源 关于后台线程需要记住⼀点 JVM会在⼀个进程的所有⾮后台线程结束后才会结束运⾏。 是否存活即简单的理解为 run ⽅法是否运⾏结束了 线程的中断问题等等我们会解释到。 是否为后台线程 一次都没有打印就结束因为main线程结束的很快。mian是前台线程thread是后台线程。也可以判断线程是否为后台线程。 是否存活 2.2线程的中断重点 ⽬前常⻅的有以下两种⽅式 1. 通过共享的标记来进⾏沟通 2. 调⽤ interrupt() ⽅法来通知 标志位 中断终止 调用intterrupt() 解释 但是这里有一个问题
会一直陷入死循环为什么
解释 解决方法
加上break 2.3等待⼀个线程 - join()
比如说现在有两线程a,b,在a线程中调用b.join()
就是a线程等待b线程先结束a线程在执行。 join的作用就是能让先结束的线程先结束 2.4 获取当前线程引⽤
这个方法我们已经很熟悉了,用来获取当前线程的引用。 2.5休眠当前线程sleep 3. 线程的状态
打印线程状态:线程变量名.getState(); 这个我就不多演示后面我会给大家带来jcomsole工具java自带工具的使用。 4. 多线程带来的的⻛险-线程安全 (重点) 4.1 观察线程不安全
比如说现在让两个
代码
public class Demo9 {private static int count 0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 new Thread(() - {// 对 count 变量增5w次for (int i 0; i 50000; i) {count;}});Thread t2 new Thread(() - {// 对 count 变量增5w次for (int i 0; i 50000; i) {count;}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();// 预期结果应该是 10wSystem.out.println(count: count);}
}结果 原因 4.2 线程安全的概念 想给出⼀个线程安全的确切定义是复杂的但我们可以这样认为 如果多线程环境下代码运⾏的结果是符合我们预期的即在单线程环境应该的结果则说这个程序是线程安全的。 4.3 线程不安全的原因 线程调度是随机的 随机调度使⼀个程序在多线程环境下, 执⾏顺序存在很多的变数. 程序猿必须保证 在任意执⾏顺序下 , 代码都能正常⼯作 原⼦性 什么是原⼦性 我们把⼀段代码想象成⼀个房间每个线程就是要进⼊这个房间的⼈。如果没有任何机制保证A进⼊房间之后还没有出来B 是不是也可以进⼊房间打断 A 在房间⾥的隐私。这个就是不具备原⼦性的。 是不是只要给房间加⼀把锁A 进去就把⻔锁上其他⼈是不是就进不来了。这样就保证了这段代码的原⼦性了。 有时也把这个现象叫做同步互斥表⽰操作是互相排斥的。 ⼀条 java 语句不⼀定是原⼦的也不⼀定只是⼀条指令 ⽐如刚才我们看到的 count其实是由三步操作组成的 1. 从内存把数据读到 CPU 2. 进⾏数据更新 3. 把数据写回到 CPU 可⻅性 可⻅性指, ⼀个线程对共享变量值的修改能够及时地被其他线程看到. Java 内存模型 (JMM): Java虚拟机规范中定义了Java内存模型. ⽬的是屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异以实现让Java程序在各种平台下都能达到⼀致的 并发效果. 线程之间的共享变量存在 主内存 (Main Memory). 每⼀个线程都有⾃⼰的 ⼯作内存 (Working Memory) . 当线程要读取⼀个共享变量的时候, 会先把变量从主内存拷⻉到⼯作内存, 再从⼯作内存读取数据. 当线程要修改⼀个共享变量的时候, 也会先修改⼯作内存中的副本, 再同步回主内存. 由于每个线程有⾃⼰的⼯作内存, 这些⼯作内存中的内容相当于同⼀个共享变量的 副本. 此时修改线程1 的⼯作内存中的值, 线程2 的⼯作内存不⼀定会及时变化. 演示过程 1) 初始情况下, 两个线程的⼯作内存内容⼀致. 2) ⼀旦线程1 修改了 a 的值, 此时主内存不⼀定能及时同步. 对应的线程2 的⼯作内存的 a 的值也不⼀定 能及时同步. 这个时候代码中就容易出现问题. 此时引⼊了两个问题: 1) 为啥整这么多内存? 实际并没有这么多 内存. 这只是 Java 规范中的⼀个术语, 是属于 抽象 的叫法. 所谓的 主内存 才是真正硬件⻆度的 内存. ⽽所谓的 ⼯作内存, 则是指 CPU 的寄存器和⾼速缓存. 2) 为啥要这么⿇烦的拷来拷去? 因为 CPU 访问⾃⾝寄存器的速度以及⾼速缓存的速度, 远远超过访问内存的速度(快了 3 - 4 个数量级,也就是⼏千倍, 上万倍)。 ⽐如某个代码中要连续 10 次读取某个变量的值, 如果 10 次都从内存读, 速度是很慢的. 但是如果只是 第⼀次从内存读, 读到的结果缓存到 CPU 的某个寄存器中, 那么后 9 次读数据就不必直接访问内存了. 效率就⼤⼤提⾼了. 那么接下来问题⼜来了, 既然访问寄存器速度这么快, 还要内存⼲啥?? 答案就是⼀个字: 贵 4.4 解决之前的线程不安全问题
代码
public class Demo9 {private static int count 0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Object locker new Object();Thread t1 new Thread(() - {// 对 count 变量进⾏⾃增 5w 次for (int i 0; i 50000; i) {synchronized (locker) {count;}}});Thread t2 new Thread(() - {// 对 count 变量进⾏⾃增 5w 次for (int i 0; i 50000; i) {synchronized (locker) {count;}}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();// 预期结果应该是 10wSystem.out.println(count: count);}
}结果 5. synchronized 关键字 - 监视器锁 monitor lock 5.1 synchronized 的特性
1) 互斥 synchronized 会起到互斥效果, 某个线程执⾏到某个对象的 synchronized 中时, 其他线程如果也执⾏ 到同⼀个对象 synchronized 就会阻塞等待. 进⼊ synchronized 修饰的代码块, 相当于 加锁 退出 synchronized 修饰的代码块, 相当于 解锁 synchronized⽤的锁是存在Java对象头⾥的。 理解 阻塞等待. 针对每⼀把锁, 操作系统内部都维护了⼀个等待队列. 当这个锁被某个线程占有的时候, 其他线程尝试 进⾏加锁, 就加不上了, 就会阻塞等待, ⼀直等到之前的线程解锁之后, 由操作系统唤醒⼀个新的线程, 再来获取到这个锁。 注意 上⼀个线程解锁之后, 下⼀个线程并不是⽴即就能获取到锁. ⽽是要靠操作系统来 唤醒. 这也就 是操作系统线程调度的⼀部分⼯作. • 假设有 A B C 三个线程, 线程 A 先获取到锁, 然后 B 尝试获取锁, 然后 C 再尝试获取锁, 此时 B 和 C 都在阻塞队列中排队等待. 但是当 A 释放锁之后, 虽然 B ⽐ C 先来的, 但是 B 不⼀定就能获取到锁, ⽽是和 C 重新竞争, 并不遵守先来后到的规则. synchronized的底层是使⽤操作系统的mutex lock实现的。 2) 可重⼊ synchronized 同步块对同⼀条线程来说是可重⼊的不会出现⾃⼰把⾃⼰锁死的问题 理解 把⾃⼰锁死 ⼀个线程没有释放锁, 然后⼜尝试再次加锁. // 第⼀次加锁, 加锁成功 lock(); // 第⼆次加锁, 锁已经被占⽤, 阻塞等待. lock(); 按照之前对于锁的设定, 第⼆次加锁的时候, 就会阻塞等待. 直到第⼀次的锁被释放, 才能获取到第⼆个锁. 但是释放第⼀个锁也是由该线程来完成, 结果这个线程已经躺平了, 啥都不想⼲了, 也就⽆法进 ⾏解锁操作. 这时候就会 死锁。 这样的锁称为 不可重⼊锁. Java 中的 synchronized 是 可重⼊锁,像c和python是不可重入锁。
5.2 synchronized 使⽤⽰例 synchronized 本质上要修改指定对象的 对象头. 从使⽤⻆度来看, synchronized 也势必要搭配⼀个具体的对象来使⽤. 1) 修饰代码块: 明确指定锁哪个对象. 锁任意对象 顾名思义只要是一个对象就行无论是什么对象。 public class SynchronizedDemo {private Object locker new Object();public void method() {synchronized (locker) {}}
} 锁当前对象 public class SynchronizedDemo {public void method() {synchronized (this) {}}
} 2) 直接修饰普通⽅法: 锁的 SynchronizedDemo 对象 public class SynchronizedDemo {public synchronized void methond() {}
} 3) 修饰静态⽅法: 锁的 SynchronizedDemo 类的对象 public class SynchronizedDemo {public synchronized static void method() {}
} 我们重点要理解synchronized 锁的是什么. 两个线程竞争同⼀把锁, 才会产⽣阻塞等待. 两个线程分别尝试获取两把不同的锁, 不会产⽣竞争. 5.3 Java 标准库中的线程安全类 Java 标准库中很多都是线程不安全的. 这些类可能会涉及到多线程修改共享数据, ⼜没有任何加锁措施比如说 ArrayList • LinkedList • HashMap • TreeMap • HashSet • TreeSet • StringBuilder 但是还有⼀些是线程安全的. 使⽤了⼀些锁机制来控制。 Vector (不推荐使⽤) • HashTable (不推荐使⽤) • ConcurrentHashMap • StringBuffer StringBuffer 的核⼼⽅法都带有 synchronized。 还有的虽然没有加锁, 但是不涉及 修改, 仍然是线程安全的 String 6. volatile 关键字 volatile 能保证内存可⻅性。 volatile 修饰的变量, 能够保证 内存可⻅性. 按照翻译 来我们写一个代码只要输入0就会停止线程。
代码
public class Demo10 {static volatile int n 0;public static void main(String[] args) {Thread t1 new Thread(() - {while(true) {//啥都不写}});Thread t2 new Thread(() - {Scanner sc new Scanner(System.in);System.out.println(请输入一个整数);n sc.nextInt();});}
}结果 结果捏 这就是可见性问题。
原因 volatile 不保证原⼦性 volatile 和 synchronized 有着本质的区别. synchronized 能够保证原⼦性, volatile 保证的是内存可⻅性. 再比如说上面代码我们给count变量加上volatile保证可见性 保证内存可见性的目的是为了避免变量修改的时候被系统优化了。 代码 public class Demo9 {private volatile static int count 0;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 new Thread(() - {for (int i 0; i 50000; i) {count;}});Thread t2 new Thread(() - {// 对 count 变量进⾏⾃增 5w 次for (int i 0; i 50000; i) {count;}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();// 预期结果应该是 10wSystem.out.println(count: count);}
}结果 好了今天就讲到这里。 文章转载自： http://www.morning.rzbgn.cn.gov.cn.rzbgn.cn http://www.morning.lddpj.cn.gov.cn.lddpj.cn http://www.morning.zmqb.cn.gov.cn.zmqb.cn http://www.morning.mlpch.cn.gov.cn.mlpch.cn http://www.morning.lhxkl.cn.gov.cn.lhxkl.cn http://www.morning.ltxgk.cn.gov.cn.ltxgk.cn http://www.morning.webpapua.com.gov.cn.webpapua.com http://www.morning.pntzg.cn.gov.cn.pntzg.cn http://www.morning.jpwmk.cn.gov.cn.jpwmk.cn http://www.morning.jsdntd.com.gov.cn.jsdntd.com http://www.morning.bykqg.cn.gov.cn.bykqg.cn http://www.morning.ljbpk.cn.gov.cn.ljbpk.cn http://www.morning.zrpys.cn.gov.cn.zrpys.cn http://www.morning.ylqrc.cn.gov.cn.ylqrc.cn http://www.morning.zdqsc.cn.gov.cn.zdqsc.cn http://www.morning.yrjfb.cn.gov.cn.yrjfb.cn http://www.morning.qptbn.cn.gov.cn.qptbn.cn http://www.morning.schwr.cn.gov.cn.schwr.cn http://www.morning.mngh.cn.gov.cn.mngh.cn http://www.morning.lhygbh.com.gov.cn.lhygbh.com http://www.morning.pwppk.cn.gov.cn.pwppk.cn http://www.morning.hgsmz.cn.gov.cn.hgsmz.cn http://www.morning.wrtbx.cn.gov.cn.wrtbx.cn http://www.morning.qjngk.cn.gov.cn.qjngk.cn http://www.morning.kpypy.cn.gov.cn.kpypy.cn http://www.morning.stpkz.cn.gov.cn.stpkz.cn http://www.morning.brwwr.cn.gov.cn.brwwr.cn http://www.morning.hsjfs.cn.gov.cn.hsjfs.cn http://www.morning.xdpjf.cn.gov.cn.xdpjf.cn http://www.morning.jgmlb.cn.gov.cn.jgmlb.cn http://www.morning.mjglk.cn.gov.cn.mjglk.cn http://www.morning.rcrfz.cn.gov.cn.rcrfz.cn http://www.morning.wbxrl.cn.gov.cn.wbxrl.cn http://www.morning.krswn.cn.gov.cn.krswn.cn http://www.morning.srmpc.cn.gov.cn.srmpc.cn http://www.morning.zkqsc.cn.gov.cn.zkqsc.cn http://www.morning.zfkxj.cn.gov.cn.zfkxj.cn http://www.morning.mszwg.cn.gov.cn.mszwg.cn http://www.morning.mcndn.cn.gov.cn.mcndn.cn http://www.morning.srkzd.cn.gov.cn.srkzd.cn http://www.morning.wphfl.cn.gov.cn.wphfl.cn http://www.morning.qyxwy.cn.gov.cn.qyxwy.cn http://www.morning.xknsn.cn.gov.cn.xknsn.cn http://www.morning.zrfwz.cn.gov.cn.zrfwz.cn http://www.morning.fhykt.cn.gov.cn.fhykt.cn http://www.morning.wtcbl.cn.gov.cn.wtcbl.cn http://www.morning.yxwnn.cn.gov.cn.yxwnn.cn http://www.morning.gsjw.cn.gov.cn.gsjw.cn http://www.morning.tqklh.cn.gov.cn.tqklh.cn http://www.morning.dzrcj.cn.gov.cn.dzrcj.cn http://www.morning.chkfp.cn.gov.cn.chkfp.cn http://www.morning.rnyhx.cn.gov.cn.rnyhx.cn http://www.morning.djxnn.cn.gov.cn.djxnn.cn http://www.morning.tqjks.cn.gov.cn.tqjks.cn http://www.morning.fnmgr.cn.gov.cn.fnmgr.cn http://www.morning.xhwty.cn.gov.cn.xhwty.cn http://www.morning.qgjxt.cn.gov.cn.qgjxt.cn http://www.morning.jbqwb.cn.gov.cn.jbqwb.cn http://www.morning.xmtzk.cn.gov.cn.xmtzk.cn http://www.morning.rrcrs.cn.gov.cn.rrcrs.cn http://www.morning.dbxss.cn.gov.cn.dbxss.cn http://www.morning.xykst.cn.gov.cn.xykst.cn http://www.morning.pcrzf.cn.gov.cn.pcrzf.cn http://www.morning.gchqy.cn.gov.cn.gchqy.cn http://www.morning.dtzxf.cn.gov.cn.dtzxf.cn http://www.morning.gnlyq.cn.gov.cn.gnlyq.cn http://www.morning.thbnt.cn.gov.cn.thbnt.cn http://www.morning.0dirty.cn.gov.cn.0dirty.cn http://www.morning.ntgrn.cn.gov.cn.ntgrn.cn http://www.morning.wctqc.cn.gov.cn.wctqc.cn http://www.morning.bjjrtcsl.com.gov.cn.bjjrtcsl.com http://www.morning.fxwkl.cn.gov.cn.fxwkl.cn http://www.morning.rzczl.cn.gov.cn.rzczl.cn http://www.morning.snxbf.cn.gov.cn.snxbf.cn http://www.morning.swsrb.cn.gov.cn.swsrb.cn http://www.morning.mjzgg.cn.gov.cn.mjzgg.cn http://www.morning.mwjwy.cn.gov.cn.mwjwy.cn http://www.morning.drrt.cn.gov.cn.drrt.cn http://www.morning.bswnf.cn.gov.cn.bswnf.cn http://www.morning.ghqyr.cn.gov.cn.ghqyr.cn
