创建子类,继承自Thread并且重写run方法:
class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println("hello thread"); } } public class Demo1 { public static void main(String[] args) { // 最基本的创建线程的办法. Thread t = new MyThread(); //调用了start方法才是真正的在系统中创建了线程,执行run方法 t.start(); } }
创建一个类,实现Runnable接口再创建Runnable是实例传给Thread
class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run() { System.out.println("hello"); } } public class Demo3 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new MyRunnable()); t.start(); } }
匿名内部类:
创建了一个匿名内部类,继承自Thread类,同时重写run方法,再new出匿名内部类的实例
public class Demo4 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(){ @Override public void run() { System.out.println("hello"); } }; t.start(); } }
new的Runnable,针对这个创建的匿名内部类,同时new出的Runnable实例传给Thread的构造方法
public class Demo5 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("hello"); } }); t.start(); } }
lambda表达式 lambda代替Runnable
public class Demo6 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(() ->{ System.out.println("hello"); }); t.start(); } }
run和start的区别:run单纯的只是一个普通方法描述了任务的内容 start则是一个特殊的方法,内部会在系统中创建线程
线程停下来的关键是要让对应run方法执行完,对于main线程来说main方法执行完了才会终止
在线程中控制这个标志位就能影响到这个线程结束,但是此处多个线程共用一片虚拟空间,因此main线程修改的isQuit和t线程判断的isQuit是同一个值
public class Demo10 { // 通过这个变量来控制线程是否结束. private static boolean isQuit = false; public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(() -> { while (!isQuit) { System.out.println("hello thread"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); t.start(); // 就可以在 main 线程中通过修改 isQuit 的值, 来影响到线程是否退出 try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // main 线程在 5s 之后, 修改 isQuit 的状态. isQuit = true; } }
Thread.interruted()这是一个静态方法 Thread.currentThread().isInterrupted()这是一个实例方法,其中currentThread能够获取到当前线程的实例
public class Demo7 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(() -> { while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){ System.out.println("hello"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); // 当触发异常之后, 立即就退出循环~ System.out.println("这是收尾工作"); break; } } }); t.start(); try{ Thread.sleep(5000); }catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } // 在主线程中, 调用 interrupt 方法, 来中断这个线程. // t.interrupt 的意思就是让 t 线程被中断!! t.interrupt(); } }
需要注意的是调用这个方法t.interrupt()可能会产生两种情况:
多个线程之间调度顺序是不确定的,有时候我们需要控制线程之间的顺序,线程等待就是一种控制线程执行顺序的手段,此处的线程等待只要是控制线程结束的先后顺序。
哪个线程中的join,哪个线程就会阻塞等待直到对应的线程执行完毕为止。
Thread.currentThread()
能够获取当前线程的应用,哪个线程调用的currentThread就获取到哪个线程的实例 对比this如下:
对于这个代码来说,通过继承Thread的方法来创建线程。此时run方法中直接通过this拿到的就是当前Thread的实例
public class Demo4 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(){ @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); System.out.println(this.getName()); } }; t.start(); } }
然而此处this不是指向Thread类型,而是指向Runnable,Runnable只是一个单纯的任务没有name属性,要想拿到线程名字只能通过Thread.currentThread()
public class Demo5 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //err //System.out.println(this.getName()); //right System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } }); t.start(); } }
针对系统层面:
java中Thread类进一步细化:
状态转换图:
定义:操作系统中线程调度是随机的,导致程序的执行可能会出现一些bug。如果因为调度随机性引入了bug线程就是不安全的,反之则是安全的。
解决方法:加锁,给方法直接加上synchronized关键字,此时进入方法就会自动加锁,离开方法就会自动解锁。当一个线程加锁成功的时候,其他线程尝试加锁就会触发阻塞等待,阻塞会一直持续到占用锁的线程把锁释放为止。
synchronized public void increase() { count++; }
线程不安全产生的原因:
内存可见性解决方法:
在java中每个类都是继承自Object,每个new出来的实例里面一方面包含自己安排的属性,另一方面包含了“对象头”即对象的一些元数据。加锁操作就是在这个对象头里面设置一个标志位。
使用synchronized的时候本质上是对某个“对象”进行加锁,此时的锁对象就是this。加锁操作就是在设置this的对象头的标志位,当两个线程同时尝试对同一个对象加锁的时候才有竞争,如果是两个线程在针对两个不同对象加锁就没有竞争。
class Counter{ public int count; synchronized public void increase(){ count++; } }
需要显示制定针对那个对象加锁(java中的任意对象都可以作为锁对象)
public void increase(){ synchronized(this){ count++; } }
相当于针对当前类的类对象加锁,类对象就是运行程序的时候。class文件被加载到JVM内存中的模样。
synchronized public static void func(){ }
或者
public static void func(){ synchronized(Counter.class){ } }
可重入锁就是同一个线程针对同一个锁,连续加锁两次,如果出现死锁就是不可重入锁,如果不会死锁就是可重入的。因此就把synchronized实现为可重入锁,下面的例子里啊连续加锁操作不会导致死锁。可重入锁内部会记录所被哪个线程占用也会记录加锁次数,因此后续再加锁就不是真的加锁而是单纯地把技术给自增。
synchronized public void increase(){ synchronized(this){ count++; } }
死锁的四个必要条件(前三个都是锁本身的特点)
java线程类:
禁止编译器优化保证内存可见性,产生原因:计算机想执行一些计算就需要把内存的数据读到CPU寄存器中,然后再从寄存器中计算写回到内存中,因为CPU访问寄存器的速度比访问内存快很多,当CPU连续多次访问内存结果都一样,CPU就会选择访问寄存器。
JMM(Java Memory Model)Java内存模型
就是把硬件结构在java中用专业的术语又重新抽象封装了一遍。
寄存器,缓存和内存之间的关系
CPU从内存取数据太慢,因此把数据直接放到寄存器里来读,但寄存器空间太紧张于是又搞了一个存储空间,比寄存器大比内存小速度比寄存器慢比内存快称为缓存。寄存器和缓存统称为工作内存。
寄存器,缓存和内存之间的关系图
volatile和synchronized的区别
wait和notify
等待和通知处理线程调度随机性问题的,join也是一种控制顺序的方式更倾向于控制线程结束。wait和notify都是Object对象的方法,调用wait方法的线程就会陷入阻塞,阻塞到有线程通过notify来通知。
public class Demo9 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object object = new Object(); System.out.println("wait前"); object.wait(); System.out.println("wait后"); } }
wait内部会做三件事;
因此想用wait/notify就得搭配synchronized
public class Demo9 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Object object = new Object(); synchronized (object){ System.out.println("wait前"); object.wait(); System.out.println("wait后"); } } }
注意:wait notify都是针对同一对象来操作的,例如现在有一个对象o,有10个线程都调用了o.wait,此时10个线程都是阻塞状态。如果调用了o.notify就会把10个线程中的一个线程唤醒。而notifyAll就会把所有10个线程全都给唤醒,此时就会竞争锁。