這篇文章主要介紹“java多線程的原理及用法”,在日常操作中,相信很多人在java多線程的原理及用法問題上存在疑惑,小編查閱了各式資料,整理出簡單好用的操作方法,希望對大家解答”java多線程的原理及用法”的疑惑有所幫助!接下來,請跟著小編一起來學習吧!
一、線程的生命周期
JDK中用Thread.State類定義了線程的幾種狀態:
二、線程同步
1、為什么要有線程同步
2、synchronized
2.1同步代碼塊
2.2同步方法
3、Lock鎖
要想實現多線程,必須在主線程中創建新的線程對象。Java語言使用 Thread類及其子類的對象來表示線程,在它的一個完整的生命周期中通常 要經歷如下的五種狀態:
新建:當一個Thread類或其子類的對象被聲明并創建時,新生的線程 對象處于新建狀態;
就緒:處于新建狀態的線程被start()后,將進入線程隊列等待CPU時間 片,此時它已具備了運行的條件,只是沒分配到CPU資源;
運行:當就緒的線程被調度并獲得CPU資源時,便進入運行狀態, run()方法定義了線程的操作和功能;
阻塞:在某種特殊情況下,被人為掛起或執行輸入輸出操作時,讓出 CPU 并臨時中止自己的執行,進入阻塞狀態;
死亡:線程完成了它的全部工作或線程被提前強制性地中止或出現異常 導致結束。 在上面五個階段中,只有新建和死亡是不可重復,其它幾個狀態都可能改變。
注意:
1.新建和死亡狀態只能有一次;
2.運行狀態只能是從就緒狀態變過來的;
3.阻塞狀態不能直接變為運行狀態,需要通過就緒狀態;
4.當一個運行狀態的線程調用yield()方法后,就會變為就緒狀態;
5.當一個運行狀態的線程調用sleep()、等待同步鎖方法、wait()方法或 join()方法時,就會處理阻塞狀態;
6.當一個阻塞狀態的線程調用notify()/notifyAll()方法,或者sleep()方法 結束,再或者獲得同步鎖,或者join()線程執行完畢就可以變為就緒狀 態的線程
7.當一個線程執行過多后就處理死亡狀態,即線程生命周期結束。
為了解決線程安全問題,在多線程下,多個線程對一個數據進行修改時,可能會產生數據出錯的問題,所以我們就需要通過線程同步的方法來解決問題。
Java中的線程同步實現方式:
示例:
public class MyRunnableTest { public static void main(String[] args) { MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); Thread thread = new Thread(myRunnable,"A"); Thread thread1 = new Thread(myRunnable,"B"); Thread thread2 = new Thread(myRunnable,"C"); Thread thread3 = new Thread(myRunnable,"D"); Thread thread4 = new Thread(myRunnable,"E"); thread.start(); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); thread4.start(); } public class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run() { synchronized (Thread.class){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在過山洞"); try { Thread.sleep(300); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
注意: 同步鎖可以是任意對象,但該對象必須唯一; 同步代碼塊所在位置也很重要,同步代碼塊需要把引起數據問題的所有代碼都包裹起,不能多裹,也不能少裹。 我們通常都是使用字節碼文件來作為同步鎖。
示例:
public class MyRunnableTest { public static void main(String[] args) { MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); Thread thread = new Thread(myRunnable,"A"); Thread thread1 = new Thread(myRunnable,"B"); Thread thread2 = new Thread(myRunnable,"C"); Thread thread3 = new Thread(myRunnable,"D"); Thread thread4 = new Thread(myRunnable,"E"); thread.start(); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); thread4.start(); } public class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run() { test() } public synchronized void test(){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在過山洞"); try { Thread.sleep(300); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
**注意:**當使用同步方法來處理多線程的共享數據問題,如果是靜態方法,使用的是類名.class方式,如果是非靜態方法,使用的是this。
使用Lock.lock()進行加鎖操作,然后使用Lock.unlock()方法來進行 解鎖。
Lock是一個接口,不能直接實例化,需要使用子類來實例化,通常使用的 子類是ReentrantLock。
public class MyRunnableTest { public static void main(String[] args) { MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); Thread thread = new Thread(myRunnable,"A"); Thread thread1 = new Thread(myRunnable,"B"); Thread thread2 = new Thread(myRunnable,"C"); Thread thread3 = new Thread(myRunnable,"D"); Thread thread4 = new Thread(myRunnable,"E"); thread.start(); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); thread4.start(); } } public class MyRunnable implements Runnable{ Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在過山洞"); try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }finally { lock.unlock(); } } }
說明:
在需要作同步操作的代碼塊之前需要使用Lock.lock()方法來作加鎖處 理;在同步操作的代碼塊之后,增加finally語句塊來釋放鎖,釋放鎖的方法為Lock.unlock()方法;一定要確保鎖能釋放,否則就是死鎖;
Lock比synchronized更輕量級,功能更強大,如果可以盡量使用Lock。
到此,關于“java多線程的原理及用法”的學習就結束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習,快去試試吧!若想繼續學習更多相關知識,請繼續關注億速云網站,小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章!
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