Java线程基础学习笔记(正在更新)

时间:2021-09-13
本文章向大家介绍Java线程基础学习笔记(正在更新),主要包括Java线程基础学习笔记(正在更新)使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

最近一直在跟着B站韩顺平老师的《零基础快速学Java》视频教程学习Java基础知识,教程地址——https://www.bilibili.com/video/BV1fh411y7R8?spm_id_from=333.999.0.0, 目前已经学到了程序进程线程基础部分,在学习过程中做了一些相关的学习笔记和心得,分享在博客,就当做是基础强化了,哈哈哈。

线程基础

1.线程介绍

1.1进程

进程是指运行中的程序,操作系统为启动的程序分配内存空间;

进程是程序的一次执行过程,或是一个正在运行的程序。是一个动态的过程:有它自己的产生、存在和消亡的过程

1.2线程

线程由进程创建,是进程的一个实体

一个进程可以拥有多个线程

1.3并发与并行

并发:同一时刻,多个任务交替执行。单核CPU可以实现

并行:同一时刻,多个任务同时执行。多核CPU可以实现

2.线程使用

2.1继承Thread创建线程

package thread;
@SuppressWarnings({"all"})
/**
 * @Author Blueshadow
 * @Date 2021/7/26 9:24
 * @Version 1.0
 *
 * 程序启动就开起了一个进程
 * 进入到main方法之后,就开启了一个主线程
 * 通过hello.start()开启了子线程Thread-0
 */
public class thread  {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Hello hello = new Hello();//创建一个对象,当做线程来使用
        hello.start();//启动子线程Thread-0
//        hello.run();//此时run方法是一个普通的方法,没有真正的启动一个线程,等run方法执行完毕之后,才回去执行之后的代码(阻塞)
        //当main线程启动一个子线程之后,主线程不会阻塞,会继续执行,子线程和主线程交替执行
        System.out.println("主线程"+Thread.currentThread().getName());//main
        for (int i = 0; i < 60 ; i++) {
            System.out.println("主线程 main 执行次数="+i);
            Thread.sleep(1000);//抛出异常
        }
    }
}
@SuppressWarnings({"all"})
//当一个类继承了Thread方法,那么该类可以当做一个线程类了
class Hello extends Thread{

    @Override
    public void run() {//重写run方法(该方法通过实现Runnable接口中的run方法),写上自己的业务逻辑
        int times = 0;
        while (true){
            System.out.println("Hello world "+(++times) + "子线程名称"+ Thread.currentThread().getName());
            //让线程休眠一秒
            try {//通过try Catch处理异常
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }if (times == 80){
                break;//当times等于80的时候,退出循环,此时线程也退出
            }
        }
    }
}

2.2多线程机制

//上面的程序通过hello.start()方法来实现多线程,因为如果直接调用线程类里面的run方法的话,实现的就是一个主线程即main线程,而不是thread-0线程了,在底层,通过JVM来实现start方法,去启东一个子线程

2.3实现Runnable接口创建线程

package thread;
@SuppressWarnings({"all"})
/**
 * @Author Blueshadow
 * @Date 2021/7/26 9:24
 * @Version 1.0
 *
 * 通过实现接口Runnable来创建线程
 */
public class thread  {
    public static void main(String[] args) {
        Hello hello = new Hello();
//        hello.start();//这里不能调用start方法
        Thread thread = new Thread(hello);//创建了一个Thread对象,把已经实现了Runnable接口的Hello对象放入Thread对象中
        thread.start();
    }
}

class Hello implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        int num = 0;
        while (true){
            System.out.println("hello"+(++num)+"     线程名称>>>"+Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }if (num == 10){
                break;
            }
        }
    }
}

2.4多个子线程案例

package thread;
@SuppressWarnings({"all"})
/**
 * @Author Blueshadow
 * @Date 2021/7/26 9:24
 * @Version 1.0
 *
 * 在main线程启动两个子线程
 */
public class thread  {
    public static void main(String[] args) {
        Hello hello = new Hello();
        World world = new World();
        Thread thread1 = new Thread(hello);
        Thread thread2 = new Thread(world);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

class Hello implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        int num = 0;
        while (true){
            System.out.println("Hello "+(++num)+"线程名:"+Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }if (num == 10){
                break;
            }
        }
    }
}

class World implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        int num = 0;
        while (true){
            System.out.println("world "+(++num)+"线程名:"+Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }if (num == 5){
                break;
            }
        }
    }
}

2.5多线程售票问题

package thread;
@SuppressWarnings({"all"})
/**
 * @Author Blueshadow
 * @Date 2021/7/26 9:24
 * @Version 1.0
 *
 * 使用多线程模拟三个窗口同时售票100张
 */
public class thread  {
    public static void main(String[] args) {
        //创建窗口
        SellTicket01 sellTicket01 = new SellTicket01();
        SellTicket01 sellTicket02 = new SellTicket01();
        SellTicket01 sellTicket03 = new SellTicket01();
        //出现票数超卖问题,可以通过Synchronized来解决该问题(线程的同步和互斥)
        sellTicket01.start();
        sellTicket02.start();
        sellTicket03.start();
    }
}

//使用继承Thread类创建线程
class SellTicket01 extends Thread{
    private static int num = 100;//让多个线程共享这个票数
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (num <= 0){
                System.out.println("售票结束");
                break;
            }
            //售票休眠50毫秒
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口 "+Thread.currentThread().getName()+"售出一张票"
            + "剩余票数" +(--num)
            );
        }
    }
}

2.6通知线程退出

线程完成之后自动退出

代码条件执行完毕,线程自动退出,但是主线程退出之后,子线线程不一定退出

通知线程退出

通过使用变量来控制run方法退出的方式停止线程

package thread;
@SuppressWarnings({"all"})
/**
 * @Author Blueshadow
 * @Date 2021/7/31 15:28
 * @Version 1.0
 */
public class thread_exit {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        t.start();

        Thread.sleep(10000);
        //通过主线程控制子线程的终止,必须可以修改loop变量
        //修改loop为false之后,退出run方法>>>通知方式
        t.setLoop(false);
    }
}
class T extends Thread{
    //设置一个控制变量
    private boolean loop = true;
    @Override
    public void run() {
        int count = 0;
        while (loop){
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Hello world..."+(++count));
        }
    }

    public void setLoop(boolean loop) {
        this.loop = loop;
    }
}

3.线程方法

3.1线程常用方法

setName//设置线程名称,使之与参数name相同

getName//返回该线程的名字

start//使该线程开始执行;Java虚拟机底层调用该diaman线程的start0()方法

run//调用线程对象run方法

setPriority//更改线程的优先级

getPriority//获取线程额优先级

sleep//在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(即暂停执行)

interrupt//中断线程
yield//线程的礼让。让出CPU,让其他线程执行,但礼让的时间不确定,所以不一定会礼让成功

join//线程的插队。插队的线程一旦插队成功,则一定会先执行完插入的线程的所有的任务

3.2线程中断

package thread;
@SuppressWarnings({"all"})
/**
 * @Author Blueshadow
 * @Date 2021/7/31 15:28
 * @Version 1.0
 */
public class thread_exit {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        t.setName("王帅");
        t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//最小的优先级
        t.start();//启动子线程
        System.out.println("线程:"+t.getName()+"优先级:"+t.getPriority());

        //主线程打印五个语句,然后就中断子线程的休眠
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("Hello..."+i);
        }

        t.interrupt();//main 线程中断
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...中断");
    }
}
class T extends Thread{//自定义线程类

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "吃包子..." + i);
            }
            try {
                System.out.println(T.currentThread().getName() + "休眠中...");
                Thread.sleep(20000);
            } catch (InterruptedException e) {
                //当该线程执行到一个interrupt方法时,就会catch一个异常,可以加入自己的业务代码
                //InterruptedException 捕获到一个中断异常
                e.printStackTrace();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被 interrupt");
            }
        }
    }
}

3.3线程插队

package thread;
@SuppressWarnings({"all"})
/**
 * @Author Blueshadow
 * @Date 2021/7/31 15:28
 * @Version 1.0
 */
public class thread_exit {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        t.start();//启动子线程
        //让子线程插队到main线程前面,这样,main线程就会等子线程执行完毕再执行
        //如果没有进行join,则主线程和子线程就会交替执行
        for (int i = 0; i <= 20 ; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("主线程吃 "+ i +" 个包子");
            if (i == 5){
                System.out.println("*****主线程吃了五个*****");
                t.join();//插入线程,让子线程执行完毕
            }
        }
    }
}

class T extends Thread{//自定义线程类

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 20; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("子线程吃了 " + i +" 个包子");//输出子线程内容
        }
    }
}

3.4用户线程和守护线程

用户线程

也叫作工作线程,当线程的任务执行完或通知方式结束

守护线程

一般为工作线程服务,当所有的用户线程结束,守护线程自动结束,常见的守护线程——垃圾回收机制

package thread;
@SuppressWarnings({"all"})
/**
 * @Author Blueshadow
 * @Date 2021/7/31 15:28
 * @Version 1.0
 */
public class thread_exit {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        //将t设置成守护线程,当main进程结束之后(即所有线程结束之后),t线程也自动结束
        t.setDaemon(true);
        t.start();//启动子线程
        for (int i = 0; i <= 10 ; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("Hello");
        }
    }
}

class T extends Thread{//自定义线程类

    @Override
    public void run() {
        for ( ; ; ) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("World");
        }
    }
}

4.线程生命周期

JDK中用Thread.State枚举表示了线程的几种状态

NEW	尚未启动的线程

RUNNABLE	在Java虚拟机中执行的线程

BLOCKED	被阻塞等监视器锁定的线程

WAITING	正在等待另一个线程执行特定动作的线程

TIME_WAITING	正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程

TERMINATED	已退出的线程

5.Synchronized(线程同步机制)

在多线程编程,一些敏感数据不允许被多个线程同时访问,此时就使用同步访问技术,保证数据在任何时刻,最多有一个线程访问,以保证数据的完成性;

当有一个线程在对内存进行操作时,其他线程都不可以对这个内存地址进行操作,直到该线程完成操作,其他线程才能对该内存地址进行操作。

原文地址:https://www.cnblogs.com/nanfengashuai/p/15264533.html