Java多线程并发编程(java多线程并发编程实例)

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  在Java中,一个应用程序对应着一个JVM实例(也有地方称为JVM进程),如果程序没有主动创建线程,则只会创建一个主线程。但这不代表JVM中只有一个线程,JVM实例在创建的时候,同时会创建很多其他的线程(比如垃圾收集器线程)。

  线程有三种创建方式:

  继承Thread类 (可以说是 将任务和线程合并在一起)

  实现Runnable接口 (可以说是 将任务和线程分开了)

  实现Callable接口 (利用FutureTask执行任务)

  对比:Runnable接口解决了Thread单继承的局限性。而Callable解决了Runnable无法抛异常给调用方的局限性。

  

class T extends Thread {

 

   @Override

   public void run() {

   println("我是继承Thread的任务");

  class R implements Runnable { //解决了单继承问题

   @Override

   public void run() {

   println("我是实现Runnable的任务");

  class C implements Callable String {

   @Override

   public String call() throws Exception { //可以抛异常

   println("我是实现Callable的任务");

   return "success"; //任务有返回值

  

 

  调用线程的start()方法,这里要注意,只有Thread方法可以调用start(),因此需要为其他类型的线程创建方式实例分配Thread实例。

  

// 启动继承Thread类的任务

 

  Thread MyThread = new MyThread();

  MyThread.start();

  class MyThread extends Thread {

   @Override

   public void run() {

   System.out.println("hello myThread" + Thread.currentThread().getName());

  // 启动实现Runnable接口的任务

  MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();

  Thread thread = new Thread(myRunnable); //要给实现Runnable的实例分配新的对象

  thread.start();

  class MyRunnable implements Runnable{

   @Override

   public void run(){

   System.out.println("hello myRunnable" + Thread.currentThread().getName());

  // 启动实现了Callable接口的任务 结合FutureTask 可以获取线程执行的结果

  FutureTask String target = new FutureTask (new C()); //C是实现了Callable接口的类

  new Thread(target).start();

  log.info(target.get());

  

 

  各线程类图

  
加锁:把临界资源进行上锁,每次只允许一个线程进入访问完成后才解锁,允许其他进程进入

  同步代码块

  对代码块上锁

  快捷键:CTRL+ALT+T

  关于锁对象的选择

  最好不要用任意唯一的锁对象,因为这会影响其他无关线程的执行。

  规范上:建议使用临界资源作为锁对象

  对于实例方法建议使用this作为锁对象

  对于静态方法建议使用字节码(类名.class)作为锁对象

  

synchronized(同步锁对象) { //synchronized(this) 只锁自己的临界资源

 

   //操作系统资源的代码(出现安全问题的核心代码)

  

 

  对方法上锁

  在方法定义时加上synchronized关键字即可

  同步方法底层有隐式锁对象

  如果方法是实例方法:同步方法默认使用this作为锁对象

  如果方法是静态方法:同步方法默认使用类名.class作为锁对象

  

修饰符 synchronized 返回值类型 方法名称(形参列表) {

 

   //操作系统资源的代码

  

 

  Lock锁

  

//创建锁

 

  private final Lock lock = new ReentranLock();

  lock.lock(); //加锁

   try {

   //锁住的内容

   } finally {

   lock.unlock(); //解锁

  

 

  典型应用:生产者-消费者模型

  实现方法:使用一个共享变量实现线程通信

  
方式一:使用ExecutorService的实现类ThreadPoolExecutor创建线程池对象

  创建临时线程的条件:①核心线程全忙 ②任务队列满

  拒绝任务的条件:临时线程和核心线程全忙

  线程池处理Runnable任务的方法:

  

public class Communication {

 

   public static void main(String[] args) {

   //线程池创建

   ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3,5,2, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue (5),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

   Runnable myRunnable = new myRunnable();

   //线程池产生Runnable线程对象

   pool.execute(myRunnable);

   pool.execute(myRunnable);

   pool.execute(myRunnable);

   pool.execute(myRunnable);

   pool.execute(myRunnable);

   pool.execute(myRunnable);

   pool.execute(myRunnable);

   pool.execute(myRunnable);

   //开始创建临时线程

   pool.execute(myRunnable);

   pool.execute(myRunnable);

   //抛出异常

   pool.execute(myRunnable);

   * 功能:用线程池实现Runnable对象

  class myRunnable implements Runnable {

   @Override

   public void run() {

   for (int i = 0; i i++) {

   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在打印hello == " + i);

   try {

   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始睡眠");

   Thread.sleep(1000000);

   } catch (Exception e) {

   e.printStackTrace();

  

 

  线程池处理Callable任务的方法

  

public class Communication {

 

   public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {

   //线程池创建(不变)

   ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3,5,2,

   TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue (5),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

   //调用线程池的submit方法处理myCallable对象,并用Future Task的父类Future继承

   Future String f1 = pool.submit(new myCallable(100));

   Future String f2 = pool.submit(new myCallable(200));

   Future String f3 = pool.submit(new myCallable(300));

   Future String f4 = pool.submit(new myCallable(400));

   Future String f5 = pool.submit(new myCallable(500));

   //调用get方法返回内容

   System.out.println(f1.get());

   System.out.println(f2.get());

   System.out.println(f3.get());

   System.out.println(f4.get());

   System.out.println(f5.get());

   * 功能:用线程池实现Callable线程对象

  class myCallable implements Callable String {

   private int n;

   public myCallable(int n) {

   this.n = n;

   @Override

   public String call() throws Exception {

   int sum = 0;

   for (int i = 0; i i++) {

   sum += i;

   return Thread.currentThread().getName() + "计算的1-" + n + "结果为" + sum;

  

 

  方式二:使用Executors(线程池的工具类)调用方法返回不同线程池对象【非重点】

  Executors工具类底层是ThreadPoolExecutor,但在大型并发系统环境使用Executors可能出现系统风险

  

 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(固定线程个数)

 

   //底层调用ThreadPoolExecutor,仅有核心线程

  

 

  一种控制任务延时调用,或者周期调用的技术

  实现方式::①Timer ②ScheduledExecutorService定时器

  Timer定时器

  

Timer timer = new Timer();

 

  //schedule还有其他几种重载方式,见jdk

  timer.schedule(new TimerTask() {

   @Override

   public void run() {

   //线程内容1

  },0,2000);

  timer.schedule(new TimerTask() {

   @Override

   public void run() {

   //线程内容2

  },0,2000);

  

 

  Timer定时器存在的问题

  1、Timer定时器是单线程,处理多个任务顺序执行,存在延时问题

  2、因为是单线程,若Timer线程死掉,会影响后续任务执行

  ScheduledExecutorService定时器

  ScheduledExecutorService内部是一个线程池,一个任务不会干扰其他任务

  ScheduledExecutorService在日常开发中更加常用

  

public static void main(String[] args) {

 

   ScheduledExecutorService timer = new ScheduledThreadPoolExecutor(3);

   //scheduleAtFixedRate表示以固定频率定时

   timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

   @Override

   public void run() {

   System.out.println("定时1" + new Date());

   },0,2,TimeUnit.SECONDS);

   timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {

   @Override

   public void run() {

   System.out.println("定时2" + new Date());

   },0,3,TimeUnit.SECONDS);

  

 

  线程生命周期

  以上就是Java多线程并发编程(java多线程并发编程实例)的详细内容,想要了解更多 Java多线程并发编程的内容,请持续关注盛行IT软件开发工作室。

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