Java多線程的用法詳解

更新時(shí)間：2013年04月27日 10:02:29 作者：

本篇文章介紹了，在Java中多線程的用法詳解。需要的朋友參考下

1.創(chuàng)建線程

在Java中創(chuàng)建線程有兩種方法：使用Thread類和使用Runnable接口。在使用Runnable接口時(shí)需要建立一個(gè)Thread實(shí)例。因此，無論是通過Thread類還是Runnable接口建立線程，都必須建立Thread類或它的子類的實(shí)例。Thread構(gòu)造函數(shù)：

public Thread( );
public Thread(Runnable target);
public Thread(String name);
public Thread(Runnable target, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
public Thread(ThreadGroup group, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize);

方法一：繼承Thread類覆蓋run方法

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ThreadDemo1 {
     public static void main(String[] args){
         Demo d = new Demo();
         d.start();
         for(int i=0;i<60;i++){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
         }

     }
 }
 class Demo extends Thread{
     public void run(){
         for(int i=0;i<60;i++){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
         }
     }
 }

方法二：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ThreadDemo2 {
    public static void main(String[] args){
        Demo2 d =new Demo2();
        Thread t = new Thread(d);
        t.start();
        for(int x=0;x<60;x++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
        }
    }
}
class Demo2 implements Runnable{
    public void run(){
        for(int x=0;x<60;x++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
        }
    }
}

2.線程的生命周期

與人有生老病死一樣，線程也同樣要經(jīng)歷開始（等待）、運(yùn)行、掛起和停止四種不同的狀態(tài)。這四種狀態(tài)都可以通過Thread類中的方法進(jìn)行控制。下面給出了Thread類中和這四種狀態(tài)相關(guān)的方法。

// 開始線程
publicvoid start( );
publicvoid run( );
// 掛起和喚醒線程
publicvoid resume( ); // 不建議使用
publicvoid suspend( ); // 不建議使用
publicstaticvoid sleep(long millis);
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos);
// 終止線程
publicvoid stop( ); // 不建議使用
publicvoid interrupt( );
// 得到線程狀態(tài)
publicboolean isAlive( );
publicboolean isInterrupted( );
publicstaticboolean interrupted( );
// join方法
publicvoid join( ) throws InterruptedException;

線程在建立后并不馬上執(zhí)行run方法中的代碼，而是處于等待狀態(tài)。線程處于等待狀態(tài)時(shí)，可以通過Thread類的方法來設(shè)置線程不各種屬性，如線程的優(yōu)先級(jí)（setPriority）、線程名(setName)和線程的類型（setDaemon）等。

當(dāng)調(diào)用start方法后，線程開始執(zhí)行run方法中的代碼。線程進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)?？梢酝ㄟ^Thread類的isAlive方法來判斷線程是否處于運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)線程處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，isAlive返回true，當(dāng)isAlive返回false時(shí)，可能線程處于等待狀態(tài)，也可能處于停止?fàn)顟B(tài)。下面的代碼演示了線程的創(chuàng)建、運(yùn)行和停止三個(gè)狀態(tài)之間的切換，并輸出了相應(yīng)的isAlive返回值。

一但線程開始執(zhí)行run方法，就會(huì)一直到這個(gè)run方法執(zhí)行完成這個(gè)線程才退出。但在線程執(zhí)行的過程中，可以通過兩個(gè)方法使線程暫時(shí)停止執(zhí)行。這兩個(gè)方法是suspend和sleep。在使用suspend掛起線程后，可以通過resume方法喚醒線程。而使用sleep使線程休眠后，只能在設(shè)定的時(shí)間后使線程處于就緒狀態(tài)（在線程休眠結(jié)束后，線程不一定會(huì)馬上執(zhí)行，只是進(jìn)入了就緒狀態(tài)，等待著系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度）。

在使用sleep方法時(shí)有兩點(diǎn)需要注意：

1. sleep方法有兩個(gè)重載形式，其中一個(gè)重載形式不僅可以設(shè)毫秒，而且還可以設(shè)納秒(1,000,000納秒等于1毫秒)。但大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺(tái)上的Java虛擬機(jī)都無法精確到納秒，因此，如果對(duì)sleep設(shè)置了納秒，Java虛擬機(jī)將取最接近這個(gè)值的毫秒。

2. 在使用sleep方法時(shí)必須使用throws或try{...}catch{...}。因?yàn)閞un方法無法使用throws，所以只能使用try{...}catch{...}。當(dāng)在線程休眠的過程中，使用interrupt方法中斷線程時(shí)sleep會(huì)拋出一個(gè)InterruptedException異常。sleep方法的定義如下：

publicstaticvoid sleep(long millis) throws InterruptedException
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException

有三種方法可以使終止線程。

1. 使用退出標(biāo)志，使線程正常退出，也就是當(dāng)run方法完成后線程終止。

2. 使用stop方法強(qiáng)行終止線程（這個(gè)方法不推薦使用，因?yàn)閟top和suspend、resume一樣，也可能發(fā)生不可預(yù)料的結(jié)果）。

3. 使用interrupt方法中斷線程。

1. 使用退出標(biāo)志終止線程

當(dāng)run方法執(zhí)行完后，線程就會(huì)退出。但有時(shí)run方法是永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束的。如在服務(wù)端程序中使用線程進(jìn)行監(jiān)聽客戶端請(qǐng)求，或是其他的需要循環(huán)處理的任務(wù)。在這種情況下，一般是將這些任務(wù)放在一個(gè)循環(huán)中，如while循環(huán)。如果想讓循環(huán)永遠(yuǎn)運(yùn)行下去，可以使用while(true){...}來處理。但要想使while循環(huán)在某一特定條件下退出，最直接的方法就是設(shè)一個(gè)boolean類型的標(biāo)志，并通過設(shè)置這個(gè)標(biāo)志為true或false來控制while循環(huán)是否退出。下面給出了一個(gè)利用退出標(biāo)志終止線程的例子。

join方法的功能就是使異步執(zhí)行的線程變成同步執(zhí)行。也就是說，當(dāng)調(diào)用線程實(shí)例的start方法后，這個(gè)方法會(huì)立即返回，如果在調(diào)用start方法后后需要使用一個(gè)由這個(gè)線程計(jì)算得到的值，就必須使用join方法。如果不使用join方法，就不能保證當(dāng)執(zhí)行到start方法后面的某條語句時(shí)，這個(gè)線程一定會(huì)執(zhí)行完。而使用join方法后，直到這個(gè)線程退出，程序才會(huì)往下執(zhí)行。下面的代碼演示了join的用法。

3.多線程安全問題

問題原因：當(dāng)多條語句在操作同一個(gè)線程共享數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè)線程對(duì)多條語句只執(zhí)行了一部分，還沒執(zhí)行完，另一個(gè)線程參與進(jìn)來執(zhí)行，導(dǎo)致共享數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。

解決辦法：對(duì)多條操作共享數(shù)據(jù)的語句，只能讓一個(gè)線程都執(zhí)行完，在執(zhí)行過程中，其他線程不執(zhí)行。

同步代碼塊：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ThreadDemo3 {
    public static void main(String[] args){
        Ticket t =new Ticket();
        Thread t1 = new Thread(t,"窗口一");
        Thread t2 = new Thread(t,"窗口二");
        Thread t3 = new Thread(t,"窗口三");
        Thread t4 = new Thread(t,"窗口四");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();
    }
}
class Ticket implements Runnable{
    private int ticket =400;
    public void run(){
        while(true){
            synchronized (new Object()) {
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                if(ticket<=0)
                    break;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---賣出"+ticket--);
            }

}
}
}

同步函數(shù)

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ThreadDemo3 {
    public static void main(String[] args){
        Ticket t =new Ticket();
        Thread t1 = new Thread(t,"窗口一");
        Thread t2 = new Thread(t,"窗口二");
        Thread t3 = new Thread(t,"窗口三");
        Thread t4 = new Thread(t,"窗口四");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();
    }
}
class Ticket implements Runnable{
    private int ticket = 4000;
    public synchronized void  saleTicket(){
        if(ticket>0)
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"賣出了"+ticket--);

    }
    public void run(){
        while(true){
            saleTicket();
        }
    }
}

同步函數(shù)鎖是this 靜態(tài)同步函數(shù)鎖是class

線程間的通信

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ThreadDemo3 {
    public static void main(String[] args){
        class Person{
            public String name;
            private String gender;
            public void set(String name,String gender){
                this.name =name;
                this.gender =gender;
            }
            public void get(){
                System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
            }
        }
        final Person p =new Person();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                int x=0;
                while(true){
                    if(x==0){
                        p.set("張三", "男");
                    }else{
                        p.set("lili", "nv");
                    }

                    x=(x+1)%2;
                }
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                while(true){
                    p.get();
                }
            }
        }).start();
    }

}
/*
張三....男
張三....男
lili....nv
lili....男
張三....nv
lili....男
*/

修改上面代碼

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ThreadDemo3 {
     public static void main(String[] args){
         class Person{
             public String name;
             private String gender;
             public void set(String name,String gender){
                 this.name =name;
                 this.gender =gender;
             }
             public void get(){
                 System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
             }
         }
         final Person p =new Person();
         new Thread(new Runnable(){
             public void run(){
                 int x=0;
                 while(true){
                     synchronized (p) {
                         if(x==0){
                             p.set("張三", "男");
                         }else{
                             p.set("lili", "nv");
                         }
                         x=(x+1)%2;    
                     }

                 }
             }
         }).start();
         new Thread(new Runnable(){
             public void run(){
                 while(true){
                     synchronized (p) {
                         p.get();
                     }
                 }
             }
         }).start();
     }

 }
 /*
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 張三....男
 張三....男
 張三....男
 張三....男
 */

等待喚醒機(jī)制

復(fù)制代碼代碼如下:

/*
*線程等待喚醒機(jī)制
*等待和喚醒必須是同一把鎖
*/
public class ThreadDemo3 {
    private static boolean flags =false;
    public static void main(String[] args){
        class Person{
            public String name;
            private String gender;
            public void set(String name,String gender){
                this.name =name;
                this.gender =gender;
            }
            public void get(){
                System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
            }
        }
        final Person p =new Person();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                int x=0;
                while(true){
                    synchronized (p) {
                        if(flags)
                            try {
                                p.wait();
                            } catch (InterruptedException e) {
                                // TODO Auto-generated catch block
                                e.printStackTrace();
                            };
                        if(x==0){
                            p.set("張三", "男");
                        }else{
                            p.set("lili", "nv");
                        }
                        x=(x+1)%2;
                        flags =true;
                        p.notifyAll();
                    }

                }
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                while(true){
                    synchronized (p) {
                        if(!flags)
                            try {
                                p.wait();
                            } catch (InterruptedException e) {
                                // TODO Auto-generated catch block
                                e.printStackTrace();
                            };
                        p.get();
                        flags =false;
                        p.notifyAll();
                        }
                }
            }
        }).start();
    }

}

生產(chǎn)消費(fèi)機(jī)制一

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ThreadDemo4 {
    private static boolean flags =false;
    public static void main(String[] args){
        class Goods{
            private String name;
            private int num;
            public synchronized void produce(String name){
                if(flags)
                    try {
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                this.name =name+"編號(hào)："+num++;
                System.out.println("生產(chǎn)了...."+this.name);
                flags =true;
                notifyAll();
            }
            public synchronized void consume(){
                if(!flags)
                    try {
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                System.out.println("消費(fèi)了******"+name);
                flags =false;
                notifyAll();
            }

        }
        final Goods g =new Goods();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                while(true){

g.produce("商品");

                }
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                while(true){

g.consume();

                }
            }
        }).start();
    }

}

生產(chǎn)消費(fèi)機(jī)制2

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ThreadDemo4 {
    private static boolean flags =false;
    public static void main(String[] args){
        class Goods{
            private String name;
            private int num;
            public synchronized void produce(String name){
                while(flags)
                    try {
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                this.name =name+"編號(hào)："+num++;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生產(chǎn)了...."+this.name);
                flags =true;
                notifyAll();
            }
            public synchronized void consume(){
                while(!flags)
                    try {
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消費(fèi)了******"+name);
                flags =false;
                notifyAll();
            }

        }
        final Goods g =new Goods();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                while(true){

g.produce("商品");

                }
            }
        },"生產(chǎn)者一號(hào)").start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                while(true){

g.produce("商品");

                }
            }
        },"生產(chǎn)者二號(hào)").start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                while(true){

g.consume();

                }
            }
        },"消費(fèi)者一號(hào)").start();
        new Thread(new Runnable(){
            public void run(){
                while(true){

g.consume();

                }
            }
        },"消費(fèi)者二號(hào)").start();
    }

}
/*
消費(fèi)者二號(hào)消費(fèi)了******商品編號(hào)：48049
生產(chǎn)者一號(hào)生產(chǎn)了....商品編號(hào)：48050
消費(fèi)者一號(hào)消費(fèi)了******商品編號(hào)：48050
生產(chǎn)者一號(hào)生產(chǎn)了....商品編號(hào)：48051
消費(fèi)者二號(hào)消費(fèi)了******商品編號(hào)：48051
生產(chǎn)者二號(hào)生產(chǎn)了....商品編號(hào)：48052
消費(fèi)者二號(hào)消費(fèi)了******商品編號(hào)：48052
生產(chǎn)者一號(hào)生產(chǎn)了....商品編號(hào)：48053
消費(fèi)者一號(hào)消費(fèi)了******商品編號(hào)：48053
生產(chǎn)者一號(hào)生產(chǎn)了....商品編號(hào)：48054
消費(fèi)者二號(hào)消費(fèi)了******商品編號(hào)：48054
生產(chǎn)者二號(hào)生產(chǎn)了....商品編號(hào)：48055
消費(fèi)者二號(hào)消費(fèi)了******商品編號(hào)：48055
*/