java線程基礎

2016/08/09 來源：CSDN博客

Java（3）

在java中，每個任務都是Runnable接口的一個實例，也可以成為運行對象。線程上本質上講就是便於任務執行的對象。

任務就是對象。

創建一個線程1：實現Runnable接口

• 創建一個任務

TaskClass task = new TaskClass(...);

• 任務類必須在線程中執行

Threadthread=newThread(task);

• 然後調用start方法告訴虛擬機該線程準備運行

thread.start;

TaskClass是自己創建的，完成要完成的任務。」=」左邊的Taskclass可以換成Runnable。TaskClass實現Runnable接口。

創建一個線程2：繼承Thread類

• 創建Thread類擴展對象

thread.start;

這裡的TaskClass和上面的區別是：這裡是繼承了Thread類，其餘都一樣。Thread類本身實現了Runnable接口。

任務類（這裡是實現Runnable接口的任務類）

• 任務類比普通類多了run方法。具體如下：

public void run(...) { ... }

• 任務類要實現Runnable接口

classTaskClassimplementsRunnable { ... }

直接調用任務類中run方法，只是在同一個線程中執行該方法，而沒有新的線程被啟動。

Thread 類

• Thread類包含stop，suspend和resume方法，普遍認為不安全，不使用
• 代替stop方法，可以給Thread類賦值null，來表明停止。
• yield的方法為其他線程臨時讓出cpu時間
• sleep(long mills)
  設置休眠，讓出cpu時間，單位毫秒。
• java線程優先級1-10.
  

  • MIN_PRIORITY = 1
    
  • NORM_PRIORITY = 5
    
  • MAX_PRIORITY = 10

  
  如果總有一個較高的優先級在運行，或者相同的優先級線程不退出，那麼這個線程可能永遠沒有運行機會。這種情況稱為資源競爭或缺乏狀態（contention or starvation）。為了避免競爭，高優先級線程必須定時調用yield方法或sleep方法。

線程池

• 線程池是管理並發執行任務的理想方法。Java提供Executor接口來執行線程池中的任務。ExecutorService來管理和控制任務。

執行創建3個線程來並發執行3個任務

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3); executor.execute(printA); executor.execute(thread1); executor.execute(print100); executor.shutdown;

• Executors.newFixedThreadPool(3):
  

  將3改為1，這3個任務將順序執行
  
  改為Executors.newCachedThreadPool，則為每>>個等待的任務創建一個新線程，即來一個任務，創建一個線程，所以，任務會並發的執行。
  shutdown通知執行器關閉，不能接收新任務。但現有任務將繼續執行直到完成。

線程同步
為避免競爭狀態，應該防止多個線程同時進入程序的某一特定部分，程序中的這部分稱為臨界區（critical region）。 解決辦法 - 添加關鍵字synchroized，下面兩種方法都行。publicsynchronizedvoidxMethod { //thod body } publicvoidxMethod { synchronized(this) { //method body } }同步(synhronized)方法在執行之前都隱式的加了鎖。

• （顯式）加鎖。
  

  • 實例方法：給調用該方法的對象加鎖
    
  • 靜態方法：要給這個類加鎖

  
  

private static Account account = new Account; lock.lock; try { ... } catch (InterruptedException ex) { } finally { lock.unlock; }線程間協作

• await:讓當前的線程都處於等待狀態，直到條件發生
• signal:喚醒一個等待的線程
• signalAll:喚醒所有等待的線程

privatestatic Condition newDeposit = lock.newCondition; newDeposit.await; newDeposit.signalAll;java的內置監視器（java5 之前的內容） 一旦一個線程鎖住對象，該對象就成為監視器。 用法：在方法或塊上使用關鍵字synchronized. wait,notify,或notifyAll方法在接收對象的同步方法或同步塊調用。synchronized (anObject) { ... anObject.wait; ... } synchronized (anObject) { ... anObject.notify; ... }阻塞隊列（blocking queue） 阻塞隊列在試圖向一個滿隊列添加元素或者空隊列刪除元素時，會導致線程阻塞。 java支持3個具體的阻塞隊列

• ArrayBlockingQueue :可選的容量ArrayBlockingQueue(capacity:int)或者指定公平性ArrayBlockingQueue(capacity:int,fair:boolea)
• LinkedBlockingQueue 可以創建不受限的LinkedBlockingQueue或者受限的隊列LinkedBlockingQueue（capacity:int)
• PriorityBlockingQueue可以創建不受限的PriorityBlockingQueue或者受限的隊列PriorityBlockingQueue（capacity:int)
• put 向尾添加元素
• take 向頭刪除元素

信號量

信號量可以用來限制訪問共享資源的線程數,在訪問資源之前，線程必須從信號量獲取許可。在訪問完資源之後，這個線程必須將資源返回給信號量。

• 創建許可

privatestatic Semephore semaphore = new Semaphore(n);

• 從信號量獲取許可（不可用，等待）

semaphore.acquire;

• 釋放對信號源的許可

semaphore.release;

感覺信號量和鎖是類似的，獲得許可相當於上鎖，上鎖只允許一個資源使用，獲得許可後，只允許有限的線程進行訪問資源。

避免死鎖

有時兩個或者多個線程需要在幾個共享的對象上獲取鎖，這可能會導致死鎖。

資源排序（resource ordering）可以輕易避免死鎖的發生。假如線程要想對資源2上鎖，必須要先獲取資源1的鎖。

線程的狀態

• 新建(New)：創建新的線程
• 就緒(Ready)：start 或超時(cpu分配的時間用完)或yield
• 運行(Running)：run
• 阻塞(Blocked)：join（等待目標結束中。。），sleep（等待超時中。。。），wait等待通知中。。當阻塞的行為不起作用時，線程就被重新激活進入就緒狀態。
• 結束(finished)：run完成

就緒和運行線程是激活的。新建，阻塞和結束線程沒被激活。

同步集合

Java集合框架中的類不是線程安全的，也就是說，如果它們同時被多個線程訪問和更新，它們的內容可能被破壞。

java有6中靜態方法將集合轉換為同步版本，稱為同步包裝類。

• syncoronizedCollection(c:Collection):Collection
• syncoronizedList(list:List):List
• syncoronizedMap(map:Map):Map
• syncoronizedSet(set:Set):Set 規則集
• syncoronizedSortedMap(s:SortedMap):SortedMap 有序圖
• syncoronizedSortedSet(s:SortedSet):SortedSet 有序規則集

java.util.Vector java.util.Stack java.util.HashTable中的方法已經被同步，這些都是java中的舊類。java.util.ArrayList，java.util.LinkedList，java.util.Map是對應的新類。

同步包裝類都是線程安全的，但是疊代器具有快速失敗的特性：如果整個集合使用一個疊代器，疊代器通常拋出異常。為了避免這個錯誤，需要創建一個同步集合對象，並且在遍歷它時，獲取對象上的鎖。

Set hashSet = Collections.synchronizedSet(new HshSet); synchronized (hashSet) { Iterator iterator = hashSet.iterator; while(iterator.hasNext) { System.out.println(iterator.next); } }

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