Java核心開發(fā)-14【多線程】

Java多線程和并發(fā)第十四章本章目標什么是多線程中斷線程線程狀態(tài)線程屬性同步死鎖什么是多線程我們來看下熟悉的windows操作系統(tǒng)，它是多任務的：在同一時刻有多個程序在同時運行。多線程就是引入了多任務的思想：單個程序看起來可以同時處理多個“任務”，這個任務被稱之為線程。Let’sGo，看一個多線程的程序感受下。什么是多線程示例publicstaticvoidmain(String[]args){//Model1:定義二個線程，并調(diào)用它們Threadt1=newThread(newThreadTest1("線程一"));Threadt2=newThread(newThreadTest1("線程二"));t1.start();t2.start();//Model2:沒有使用線程調(diào)用情況//ThreadTest1t1=newThreadTest1("線程一");//ThreadTest1t2=newThreadTest1("線程二");//t1.run();//t2.run();//分別執(zhí)行Model和Model2，看看輸出結果，第一個多線程輸出，第二個單線程輸出}publicclassThreadTest1implementsRunnable{privateStringthreadName;//線程名稱publicThreadTest1(StringthreadName){this.threadName=threadName;}publicvoidrun(){try{inti=0;//一個死循環(huán)輸出計數(shù)，每次加1while(true){Thread.sleep(1000);//每個1秒鐘輸出一次System.out.print("當前線程名稱："

+threadName); System.out.print(“計數(shù)："

+(++i));} if(i==10)break;//退出循環(huán)}catch(Exceptione){}}}如何創(chuàng)建線程繼承Thread類或者實現(xiàn)Runnable接口重寫run方法調(diào)用start()方法啟動線程線程中斷在JDK1.0時代，有個stop()方法可以終止線程，目前已經(jīng)被廢棄了。現(xiàn)在沒有強制終止線程的方法了，但是可以使用interrupt來請求中斷線程如何使用呢？我們在剛剛的例子里修改下一般來講，中斷線程操作通常放在異常處理中去做if(!Thread.currentThread().isInterrupted()&&i==10&&threadName.equals("線程一")){Thread.currentThread().interrupt();}線程方法小結Thread已經(jīng)學習的方法start()：啟動線程run()：必須重載這個方法，里面放線程處理代碼interrupt()：發(fā)送中斷請求，如果當前線程sleep了，則拋出InterruptException異常isInterrupt()：檢查線程是否已經(jīng)被中斷了currentThread()：返回代表當前執(zhí)行的線程線程狀態(tài)New(新生)使用了new操作符創(chuàng)建一個線程之后Runnable(可運行)調(diào)用了start方法之后Blocked(被阻塞)調(diào)用了sleep方法線程調(diào)用一個在I/O上被阻塞的操作有人調(diào)用了suspend方法Dead(死亡)run方法正常退出死亡發(fā)生異常終止了run方法而使線程死亡線程調(diào)度圖線程調(diào)度示例圖線程方法小結Thread增加一些方法isAlive()：線程已經(jīng)啟動且沒有終止，則返回truestop()：停止線程，已過時suspend()：掛起當前線程執(zhí)行過程，已過時resume()：恢復線程，在suspend之后用，已過時join()：等待直到指定的線程死亡join(longmillis)：等待直到指定的線程死亡或經(jīng)過指定毫秒數(shù)線程屬性在這里我們將要討論的內(nèi)容線程優(yōu)先級守護線程線程組線程優(yōu)先級在Java中，每個線程都有優(yōu)先級可以使用setPriority方法進行設置MIN_PRIORITY(在Thread中定義為1)MAX_PRIORITY(在Thread中定義為10)NORM_PRIORITY(在Thread中定義為5)示例演示守護線程什么是守護線程？守護線程的唯一作用就是為其他線程提供服務。例如計時器線程就是一個例子當只剩下守護線程時，就沒有運行程序的必要了通過setDaemon(booleanisDaemon)設定該方法必須在線程開始執(zhí)行之前調(diào)用線程組按照功能對線程進行分類，類別即為線程組根據(jù)ThreadGroup類創(chuàng)建要查明某個線程組中是否有線程處于可運行狀態(tài)要中斷線程組中所有線程StringgroupName=“瀏覽器線程組”;ThreadGroupg=newThreadGroup(groupName);//創(chuàng)建線程組Threadt=newThread(g,threadName);//創(chuàng)建線程If(g.activeCount==0){//allthreadsinthegroupghavestopped}errupt();//中斷線程組中所有線程線程小結如何創(chuàng)建線程繼承Tread類或?qū)崿F(xiàn)Runnable接口，重寫run()方法線程狀態(tài)新生，可運行，被阻塞，死亡線程優(yōu)先級守護線程線程組線程示例演示同步在實際應用中，通常會遇到多個線程對相同資源進行共享訪問。比如2個線程，它們都對同一對象進行訪問，根據(jù)它們訪問銀行賬號的不同順序，就有可能產(chǎn)生腐蝕的對象，這就叫做競爭條件示例演示同步假設我們有個Bank類，它有個方法，模擬將一定數(shù)額的錢從一個賬戶轉(zhuǎn)移到另一個賬戶中publicvoidtransfer(intfrom,intto,doubleamount){

if(accounts[from]<amount)return;//金額不夠不允許轉(zhuǎn)出System.out.print("執(zhí)行線程："+Thread.currentThread().getName());

accounts[from]-=amount;System.out.print("從"+from+"轉(zhuǎn)出到"+to+"中，轉(zhuǎn)出金額為"+amount);

accounts[to]+=amount;System.out.println("銀行總金額為："+getTotalBalance());}publicvoidrun(){while(true){inttoAccount=(int)(bank.size()*Math.random());doubleamount=maxAmount*Math.random();bank.transfer(fromAccount,toAccount,amount);}}同步結果發(fā)現(xiàn)，開始總金額還是一致的，后來銀行總金額變了。這就叫做腐蝕對象問題出在哪里了呢？假如兩個線程同時執(zhí)行accounts[to]+=amount我們分解這段代碼將accounts[to]載入寄存器增加amount將結果寫回accounts[to]假設線程1執(zhí)行了第一步，第二步后中斷了，此時線程2更新了accounts數(shù)組中同一項，接著線程1被喚醒并完成了第三步。這時，線程2所做的更新被抹去了。同步怎么解決這個比較嚴重的問題呢？ReentrantLock類：JDK1.5之后才出現(xiàn)的synchronized關鍵字//在Bank類中新增一個如下屬性privateLockbankLock=newReentrantLock();//修改transfer方法publicvoidtransfer(intfrom,intto,doubleamount){

bankLock.lock();try{//剛剛transfer的方法內(nèi)容}finally{

bankLock.unlock();}}條件對象當一個線程進入臨界區(qū)，發(fā)現(xiàn)它必須滿足某個條件后才能執(zhí)行，這就需要你使用條件對象來管理在我們剛剛transfer方法中有一行如下代碼其實我們不能這么寫，應該讓線程進入等待狀態(tài)，當滿足條件的時候再繼續(xù)運行if(accounts[from]<amount)return;//金額不夠不允許轉(zhuǎn)出bankLock.lock();try{while(accounts[from]<amount){//wait}//執(zhí)行}finally{

bankLock.unlock();}條件對象//在Bank類中新增一個如下屬性privateConditioncondition;//在構造函數(shù)中初始化它Condition=bankLock.newCondition();//修改transfer方法publicvoidtransfer(intfrom,intto,doubleamount){bankLock.lock();try{

while(accounts[from]<amount){ condition.await();}…condition.signalAll();}finally{bankLock.unlock();}}Synchronized關鍵字在方法返回值之前加上synchronized條件對象，利用Object類中wait()和notifyAll()publicsynchronizedvoidtransfer(intfrom,intto,doubleamount){…}Publicsynchronizedvoidtransfer(intfrom,intto,doubleamount){while(accounts[from]<amount){ wait();}…notifyAll();}同步快舉例說明：如果該方法被調(diào)用，它會獲取所關聯(lián)類對象的鎖，也就是說它被調(diào)用時，Bank.class對象的鎖會被鎖住Publicvoidtransfer(intfrom,intto,doubleamount){

synchronized(this){

accounts[from]-=amount;accounts[to]+=amount;}}修改后的線程調(diào)度圖死鎖鎖和條件不能解決多線程中的所有問題。比如下列情況：賬戶1：￥200；賬戶2：￥300；線程1：把￥300從賬戶1轉(zhuǎn)到賬戶2；線程2：把￥400從賬戶2轉(zhuǎn)到賬戶1；2個線程都會被阻塞，誰都無法執(zhí)行，因為2個賬戶中余額都不足。這就叫做死鎖修改我們同步的例子，在main方法中修改，就會死鎖TransferRunnabler=newTransferRunnable(b,i,10000);死鎖很遺憾，在Java中沒有任何東西能夠避免或打破這種死鎖現(xiàn)象。你必須仔細的設計你的程序以確保死鎖不會發(fā)生。同步小結什么叫腐蝕對象如何解決腐蝕對象，利用同步synchronized關鍵字ReentrantLock類條件對象Object類中wait()和notify()方法Condition類中await()和signalAll()方法死鎖作業(yè)作業(yè)1：有5個哲學家，他們的生活方式是交替地進行思考和進餐。哲學家們共用一張圓桌，分