13 - Java进程与线程

实现多线程

进程

进程:是正在运行的程序。(如正在运行的QQ、微信…就是一个个进程。)

  • 是系统进行资源分配和调用的独立单位
  • 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

线程

线程:是进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径

  • 单线程:一个进程只有一条执行路径
  • 多线程:一个进程又多条执行路径
  • 举例:记事本程序(单)、扫雷程序(多)

多线程的实现方式

方式1:继承Thread

  • 定义一个类MyThread继承Thread类
  • 在MyThread类中重写run()方法
  • 创建MyThread类的对象
  • 启动线程

两个小问题:

  1. 为什么要重写run()方法?
    因为run()是用来封装被线程执行的代码
  2. run()方法和start()方法的区别?
    run():封装线程执行的代码,直接调用,相当于调用普通方法
    start():启动线程,然后由JVM调用此线程的run()方法
    实现Runnable接口的好处:
  • 避免了Java单继承的局限性
  • 适合多个相同程序的代码处理同一个资源的情况,把线程和程序的代码、数据有效分离,较好体现了OOP

方式2:实现Runnable接口

  • 定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
  • 在MyRunnable类中重写run()方法
  • 创建MyRunnable类的对象
  • 创建Thread类的对象,把MyRunnable对象作为构造方法的参数
  • 启动线程

线程调度

线程由两种调度模型

  • 分时调度模型:所有线程轮流使用CPU的使用权,平均分配每个线程占用Cpu的时间片
  • 抢占式调度模型:优先让优先级高的线程使用CPu,如果线程的优先级同,那么会随机选择一个,优先级高的线程获取的CPU时间片相对多一些
    Java使用的是抢占式调度模型
    Thread类中设置和获取线程优先级的方法
  • public final int getPriority():返回此线程的优先级
  • public final void setPriority(int newPriority):更改此线程的优先级

线程默认优先级5,范围:1-10

线程控制

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线程生命周期

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同步代码块

锁多条语句操作共享数据,可以使用同步代码块实现

  • 格式:

    • synchronized(任意对象){多条语句操作共享数据的代码}
  • synchronized(re任意对象):相当于给代码加锁了,任意对象可以看作一把锁
    同步的好处和弊端

  • 好处:解决了多线程的数据安全问题

  • 弊端:当线程很多时,因为每个线程都会去判断同步上的锁,这是很耗费资源的,无形中会降低程序的运行效率

同步方法

同步方法:就是把synchronized关键字加到方法上

  • public synchronized void print(int a){...}
    同步方法的锁对象是 this
    同步静态方法的锁对象是 类名.class

线程安全的类

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Lock锁

Lock实现提供比使用synchronized方法和语句可以获得更广泛的锁定操作
Lock中提供了获得锁和释放锁的方法

  • void lock() :Acquires the lock.
  • void unlock():Releases the lock.
    Lock是接口不能直接实例化,这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化
    Constructor and Description
    ReentrantLock():Creates an instance of ReentrantLock.

#生产者消费者

概述

生产者消费者问题,实际上主要包含了两类线程:

  • 一类是生产者线程用于生产数据
  • 一类是消费者线程用于消费数据
    为解耦生产者和消费者的关系,通常会采用共享的数据区域,就像是一个仓库
  • 生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中,并不需要关心消费者的行为
  • 消费者只需要从共享数据区中去获取数据,并不需要关心生产者的行为
    在这里插入图片描述
    Object类的等待和唤醒方法
    在这里插入图片描述

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