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java多线程的原理及用法

分类: 文章 • 2022-05-12 00:21:59

java多线程的原理及用法

这篇文章主要介绍“java多线程的原理及用法”，在日常操作中，相信很多人在java多线程的原理及用法问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”java多线程的原理及用法”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

目录

  • 一、线程的生命周期

    • JDK中用Thread.State类定义了线程的几种状态：

  • 二、线程同步

    • 1、为什么要有线程同步

    • 2、synchronized

      • 2.1同步代码块

      • 2.2同步方法

    • 3、Lock锁

一、线程的生命周期

JDK中用Thread.State类定义了线程的几种状态：

要想实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。Java语言使用 Thread类及其子类的对象来表示线程，在它的一个完整的生命周期中通常 要经历如下的五种状态：

  • 新建：当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程 对象处于新建状态；

  • 就绪：处于新建状态的线程被start()后，将进入线程队列等待CPU时间 片，此时它已具备了运行的条件，只是没分配到CPU资源；

  • 运行：当就绪的线程被调度并获得CPU资源时，便进入运行状态， run()方法定义了线程的操作和功能；

  • 阻塞：在某种特殊情况下，被人为挂起或执行输入输出操作时，让出 CPU 并临时中止自己的执行，进入阻塞状态；

  • 死亡：线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止或出现异常 导致结束。 在上面五个阶段中，只有新建和死亡是不可重复，其它几个状态都可能改变。

java多线程的原理及用法

注意：

1.新建和死亡状态只能有一次；

2.运行状态只能是从就绪状态变过来的；

3.阻塞状态不能直接变为运行状态，需要通过就绪状态；

4.当一个运行状态的线程调用yield()方法后，就会变为就绪状态；

5.当一个运行状态的线程调用sleep()、等待同步锁方法、wait()方法或 join()方法时，就会处理阻塞状态；

6.当一个阻塞状态的线程调用notify()/notifyAll()方法，或者sleep()方法 结束，再或者获得同步锁，或者join()线程执行完毕就可以变为就绪状 态的线程

7.当一个线程执行过多后就处理死亡状态，即线程生命周期结束。

二、线程同步

1、为什么要有线程同步

为了解决线程安全问题，在多线程下，多个线程对一个数据进行修改时，可能会产生数据出错的问题，所以我们就需要通过线程同步的方法来解决问题。

Java中的线程同步实现方式：

2、synchronized

2.1同步代码块

示例：

public class MyRunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();

        Thread thread = new Thread(myRunnable,"A");
        Thread thread1 = new Thread(myRunnable,"B");
        Thread thread2 = new Thread(myRunnable,"C");
        Thread thread3 = new Thread(myRunnable,"D");
        Thread thread4 = new Thread(myRunnable,"E");
        thread.start();
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
        thread4.start();

    }
    public class MyRunnable implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            synchronized (Thread.class){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在过山洞");
                try {
                    Thread.sleep(300);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

注意： 同步锁可以是任意对象，但该对象必须唯一； 同步代码块所在位置也很重要，同步代码块需要把引起数据问题的所有代码都包裹起，不能多裹，也不能少裹。 我们通常都是使用字节码文件来作为同步锁。

2.2同步方法

示例：

public class MyRunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();

        Thread thread = new Thread(myRunnable,"A");
        Thread thread1 = new Thread(myRunnable,"B");
        Thread thread2 = new Thread(myRunnable,"C");
        Thread thread3 = new Thread(myRunnable,"D");
        Thread thread4 = new Thread(myRunnable,"E");
        thread.start();
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
        thread4.start();

    }
    public class MyRunnable implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            test()
        }
 public synchronized void test(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在过山洞");
        try {
             Thread.sleep(300);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

**注意：**当使用同步方法来处理多线程的共享数据问题，如果是静态方法，使用的是类名.class方式，如果是非静态方法，使用的是this。

3、Lock锁

使用Lock.lock()进行加锁操作，然后使用Lock.unlock()方法来进行 解锁。

Lock是一个接口，不能直接实例化，需要使用子类来实例化，通常使用的 子类是ReentrantLock。

public class MyRunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(myRunnable,"A");
        Thread thread1 = new Thread(myRunnable,"B");
        Thread thread2 = new Thread(myRunnable,"C");
        Thread thread3 = new Thread(myRunnable,"D");
        Thread thread4 = new Thread(myRunnable,"E");
        thread.start();
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
        thread4.start();

    }
}
public class MyRunnable implements Runnable{
    Lock lock = new ReentrantLock();
        lock.lock();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"在过山洞");
        try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
            lock.unlock();
        }
        }
    }

说明：

在需要作同步操作的代码块之前需要使用Lock.lock()方法来作加锁处 理；在同步操作的代码块之后，增加finally语句块来释放锁，释放锁的方法为Lock.unlock()方法；一定要确保锁能释放，否则就是死锁；

Lock比synchronized更轻量级，功能更强大，如果可以尽量使用Lock。

到此，关于“java多线程的原理及用法”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！

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