线程与线程安全

一 .实现线程的几种方式

     java多线程实现方式主要有三种:

       ①继承Thread类

public class MyThread extends Thread {  
  public void run() {  
   System.out.println("MyThread.run()");  
  }  
}  
 
MyThread myThread1 = new MyThread();  
MyThread myThread2 = new MyThread();  
myThread1.start();  
myThread2.start();  

       ②实现Runnable接口

ublic class MyThread extends OtherClass implements Runnable {  
  public void run() {  
   System.out.println("MyThread.run()");  
  }  
}  


MyThread myThread = new MyThread();  
Thread thread = new Thread(myThread);  
thread.start();  


public void run() {  
  if (target != null) {  
   target.run();  
  }  
}  

       ③使用ExecutorService、Callable、Future(属于Executor框架)实现有返回结果的多线程。

public interface Callable<V>   { 
  V call() throws Exception;  
} 


public class SomeCallable<V> extends OtherClass implements Callable<V> {

    @Override
    public V call() throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }

}
 

Callable<V> oneCallable = new SomeCallable<V>();   
//由Callable<Integer>创建一个FutureTask<Integer>对象:   
FutureTask<V> oneTask = new FutureTask<V>(oneCallable);   
//注释:FutureTask<Integer>是一个包装器,它通过接受Callable<Integer>来创建,它同时实现了Future和Runnable接口。 
//由FutureTask<Integer>创建一个Thread对象:   
Thread oneThread = new Thread(oneTask);   
oneThread.start();   
//至此,一个线程就创建完成了。

    说明:其中前两种方式线程执行完后都没有返回值,只有最后一种是带返回值的

 二.线程的生命周期

线程与线程安全

 

新建状态(New):当线程对象对创建后,即进入了新建状态,如:Thread t = new MyThread();

就绪状态(Runnable):当调用线程对象的start()方法(t.start();),线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程,只是说明此线程已经做好了准备,随时等待CPU调度执行,并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行;

运行状态(Running):当CPU开始调度处于就绪状态的线程时,此时线程才得以真正执行,即进入到运行状态。注:就     绪状态是进入到运行状态的唯一入口,也就是说,线程要想进入运行状态执行,首先必须处于就绪状态中;

阻塞状态(Blocked):处于运行状态中的线程由于某种原因,暂时放弃对CPU的使用权,停止执行,此时进入阻塞状态,直到其进入到就绪状态,才 有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同,阻塞状态又可以分为三种:

1.等待阻塞:运行状态中的线程执行wait()方法,使本线程进入到等待阻塞状态;

2.同步阻塞 -- 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用),它会进入同步阻塞状态;

3.其他阻塞 -- 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。

死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。

join()和yield()

    yield() 暂停当前方法,释放自己拥有的CPU,线程进入就绪状态。它能让当前线程由“运行状态”进入到“就绪状态”,从而让其它具有相同优先级的等待线程获取执行权;但是,并不能保证在当前线程调用yield()之后,其它具有相同优先级的线程就一定能获得执行权;也有可能是当前线程又进入到“运行状态”继续运行!yield方法也不会释放同步锁
    join() 加入线程(当前执行的线程是A线程,调用join()方法得是B线程)  当前线程阻塞执行B线程  B执行结束之后A线程才能执行
放弃当前线程的执行 

三.线程同步

①ThreadLocal

    ThreadLocal 线程本地变量,相当是提供了一个变量副本. 不是用来解决共享对象的多线程访问问题的,一般情况下,通过ThreadLocal.set() 到线程中的对象是该线程自己使用的对象,其他线程是不需要访问的,也访问不到的。各个线程中访问的是不同的对象

   说明:ThreadLocal.set()只是一个入口,实际存储变量的是ThreadLocalMap

② Synchronized

     synchronized 是Java的关键字,是Java的内置特性,在JVM层面实现了对临界资源的同步互斥访问,通过对对象的头文件来操作,从而达到加锁和释放锁的目的

③ Lock (java.util.concurrent)

       Lock有三个实现类,一个是ReentrantLock,另两个是ReentrantReadWriteLock类中的两个静态内部类ReadLock和WriteLock。

      使用方法:多线程下访问(互斥)共享资源时, 访问前加锁,访问结束以后解锁,解锁的操作推荐放入finally块中。

在使用synchronized 代码块时,可以与wait()、notify()、nitifyAll()一起使用,从而进一步实现线程的通信。其中,wait()方法会释放占有的对象锁,当前线程进入等待池,释放cpu,而其他正在等待的线程即可抢占此锁,获得锁的线程即可运行程序;线程的sleep()方法则表示,当前线程会休眠一段时间,休眠期间,会暂时释放cpu,但并不释放对象锁,也就是说,在休眠期间,其他线程依然无法进入被同步保护的代码内部,当前线程休眠结束时,会重新获得cpu执行权,从而执行被同步保护的代码。
wait()和sleep()最大的不同在于wait()会释放对象锁,而sleep()不会释放对象锁