多线程代码java 多线程代码题

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Java多线程编程

作者 natrium 一理解多线程多线程是这样一种机制它允许在程序中并发执行多个指令流每个指令流都称为一个线程彼此间互相独立线程又称为轻量级进程它和进程一样拥有独立的执行控制由操作系统负责调度区别在于线程没有独立的存储空间而是和所属进程中的其它线程共享一个存储空间这使得线程间的通信远较进程简单 多个线程的执行是并发的也就是在逻辑上同时而不管是否是物理上的同时如果系统只有一个CPU 那么真正的同时是不可能的但是由于CPU的速度非常快用户感觉不到其中的区别因此我们也不用关心它只需要设想各个线程是同时执行即可多线程和传统的单线程在程序设计上最大的区别在于由于各个线程的控制流彼此独立使得各个线程之间的代码是乱序执行的由此带来的线程调度同步等问题将在以后探讨二在Java中实现多线程我们不妨设想为了创建一个新的线程我们需要做些什么？很显然我们必须指明这个线程所要执行的代码而这就是在Java中实现多线程我们所需要做的一切！真是神奇！Java是如何做到这一点的？通过类！作为一个完全面向对象的语言 Java提供了类 java lang Thread 来方便多线程编程这个类提供了大量的方法来方便我们控制自己的各个线程我们以后的讨论都将围绕这个类进行 那么如何提供给 Java 我们要线程执行的代码呢？让我们来看一看 Thread 类 Thread 类最重要的方法是 run() 它为Thread 类的方法 start() 所调用提供我们的线程所要执行的代码为了指定我们自己的代码只需要覆盖它！方法一继承 Thread 类覆盖方法 run() 我们在创建的 Thread 类的子类中重写 run() 加入线程所要执行的代码即可下面是一个例子 public class MyThread extends Thread {int count= number;public MyThread(int num) {number = num;System out println( 创建线程 + number);}public void run() {while(true) {System out println( 线程 + number + :计数 + count);if(++count== ) return;}}public static void main(String args[]) {for(int i = ; i 5; i++) new MyThread(i+1).start();}}这种方法简单明了，符合大家的习惯，但是，它也有一个很大的缺点，那就是如果我们的类已经从一个类继承（如小程序必须继承自 Applet 类），则无法再继承 Thread 类，这时如果我们又不想建立一个新的类，应该怎么办呢？我们不妨来探索一种新的方法：我们不创建 Thread 类的子类，而是直接使用它，那么我们只能将我们的方法作为参数传递给 Thread 类的实例，有点类似回调函数。.WINgWIT.但是 Java 没有指针，我们只能传递一个包含这个方法的类的实例。那么如何限制这个类必须包含这一方法呢？当然是使用接口！（虽然抽象类也可满足，但是需要继承，而我们之所以要采用这种新方法，不就是为了避免继承带来的限制吗？）Java 提供了接口 java.lang.Runnable 来支持这种方法。方法二：实现 Runnable 接口Runnable 接口只有一个方法 run()，我们声明自己的类实现 Runnable 接口并提供这一方法，将我们的线程代码写入其中，就完成了这一部分的任务。但是 Runnable 接口并没有任何对线程的支持，我们还必须创建 Thread 类的实例，这一点通过 Thread 类的构造函数public Thread(Runnable target);来实现。下面是一个例子：public class MyThread implements Runnable {int count= 1, number;public MyThread(int num) {number = num;System.out.println("创建线程 " + number);}public void run() {while(true) {System.out.println("线程 " + number + ":计数 " + count);if(++count== 6) return;} }public static void main(String args[]) {for(int i = 0; i 5; i++) new Thread(new MyThread(i+1)).start();}}严格地说，创建 Thread 子类的实例也是可行的，但是必须注意的是，该子类必须没有覆盖 Thread 类的 run 方法，否则该线程执行的将是子类的 run 方法，而不是我们用以实现Runnable 接口的类的 run 方法，对此大家不妨试验一下。使用 Runnable 接口来实现多线程使得我们能够在一个类中包容所有的代码，有利于封装，它的缺点在于，我们只能使用一套代码，若想创建多个线程并使各个线程执行不同的代码，则仍必须额外创建类，如果这样的话，在大多数情况下也许还不如直接用多个类分别继承 Thread 来得紧凑。综上所述，两种方法各有千秋，大家可以灵活运用。下面让我们一起来研究一下多线程使用中的一些问题。三：线程的四种状态1. 新状态：线程已被创建但尚未执行（start() 尚未被调用）。2. 可执行状态：线程可以执行，虽然不一定正在执行。CPU 时间随时可能被分配给该线程，从而使得它执行。3. 死亡状态：正常情况下 run() 返回使得线程死亡。调用 stop()或 destroy() 亦有同样效果，但是不被推荐，前者会产生异常，后者是强制终止，不会释放锁。4. 阻塞状态：线程不会被分配 CPU 时间，无法执行。四：线程的优先级 线程的优先级代表该线程的重要程度，当有多个线程同时处于可执行状态并等待获得 CPU 时间时，线程调度系统根据各个线程的优先级来决定给谁分配 CPU 时间，优先级高的线程有更大的机会获得 CPU 时间，优先级低的线程也不是没有机会，只是机会要小一些罢了。你可以调用 Thread 类的方法 getPriority() 和 setPriority()来存取线程的优先级，线程的优先级界于1(MIN_PRIORITY)和10(MAX_PRIORITY)之间，缺省是5(NORM_PRIORITY)。五：线程的同步由于同一进程的多个线程共享同一片存储空间，在带来方便的同时，也带来了访问冲突这个严重的问题。Java语言提供了专门机制以解决这种冲突，有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问。由于我们可以通过 private 关键字来保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需针对方法提出一套机制，这套机制就是 synchronized 关键字，它包括两种用法：synchronized 方法和 synchronized 块。1. synchronized 方法：通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized 方法。如：public synchronized void accessVal(int newVal);synchronized 方法控制对类成员变量的访问：每个类实例对应一把锁，每个 synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行，否则所属线程阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到从该方法返回时才将锁释放，此后被阻塞的线程方能获得该锁，重新进入可执行状态。这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例，其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态（因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁），从而有效避免了类成员变量的访问冲突（只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized）。在 Java 中，不光是类实例，每一个类也对应一把锁，这样我们也可将类的静态成员函数声明为 synchronized ，以控制其对类的静态成员变量的访问。synchronized 方法的缺陷：若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率，典型地，若将线程类的方法 run() 声明为 synchronized ，由于在线程的整个生命期内它一直在运行，因此将导致它对本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专门的方法中，将其声明为 synchronized ，并在主方法中调用来解决这一问题，但是 Java 为我们提供了更好的解决办法，那就是 synchronized 块。2. synchronized 块：通过 synchronized关键字来声明synchronized 块。语法如下： synchronized(syncObject) {//允许访问控制的代码}synchronized 块是这样一个代码块，其中的代码必须获得对象 syncObject （如前所述，可以是类实例或类）的锁方能执行，具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块，且可任意指定上锁的对象，故灵活性较高。六：线程的阻塞为了解决对共享存储区的访问冲突，Java 引入了同步机制，现在让我们来考察多个线程对共享资源的访问，显然同步机制已经不够了，因为在任意时刻所要求的资源不一定已经准备好了被访问，反过来，同一时刻准备好了的资源也可能不止一个。为了解决这种情况下的访问控制问题，Java 引入了对阻塞机制的支持。阻塞指的是暂停一个线程的执行以等待某个条件发生（如某资源就绪），学过操作系统的同学对它一定已经很熟悉了。Java 提供了大量方法来支持阻塞，下面让我们逐一分析。1. sleep() 方法：sleep() 允许指定以毫秒为单位的一段时间作为参数，它使得线程在指定的时间内进入阻塞状态，不能得到CPU 时间，指定的时间一过，线程重新进入可执行状态。典型地，sleep() 被用在等待某个资源就绪的情形：测试发现条件不满足后，让线程阻塞一段时间后重新测试，直到条件满足为止。2. suspend() 和 resume() 方法：两个方法配套使用，suspend()使得线程进入阻塞状态，并且不会自动恢复，必须其对应的resume() 被调用，才能使得线程重新进入可执行状态。典型地，suspend() 和 resume() 被用在等待另一个线程产生的结果的情形：测试发现结果还没有产生后，让线程阻塞，另一个线程产生了结果后 lishixinzhi/Article/program/Java/gj/201311/27622

相关问答

Q1: java 如何实现多线程

java中多线程的实现方式有两种，一种是继承java.lang.Thread类，另一种是实现java.lang.Runnable接口。下面是两种方式的简单代码。继承Thread类方式：import java.lang.Thread; //用集成Thread类方式实现多线程。 public class Test{ public static void main(String arg[]){ T t1=new T(); T t2=new T(); //更改新线程名称 t1.setName("t1"); t2.setName("t2"); //启动线程 t1.start(); t2.start(); } } class T extends Thread{ //重写run()方法 public void run(){ System.out.println(this.getName()); } }输出结果为：t1t2实现Runnable接口方式：在使用Runnable接口时需要建立一个Thread实例。因此，无论是通过Thread类还是Runnable接口建立线程，都必须建立Thread类或它的子类的实例。import java.lang.*; //用实现Runnable接口的方式实现多线程。 public class Test{ public static void main(String arg[]){ T t1=new T(); T t2=new T(); //一定要实例化Thread对象，将实现Runnable接口的对象作为参数传入。 Thread th1=new Thread(t1,"t1"); Thread th2=new Thread(t2,"t2"); //启动线程 th1.start(); th2.start(); } } class T implements Runnable{ //重写run()方法 public void run(){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } }输出结果为：t1t2public void run()方法是JAVA中线程的执行体方法，所有线程的操作都是从run方法开始，有点类似于main()方法，即主线程。

Q2: 什么是Java多线程编程？

一、什么是多线程：

我们现在所使用操作系统都是多任务操作系统(早期使用的DOS操作系统为单任务操作系统)，多任务操作指在同一时刻可以同时做多件事(可以同时执行多个程序)。

多进程:每个程序都是一个进程，在操作系统中可以同时执行多个程序,多进程的目的是为了有效的使用CPU资源，每开一个进程系统要为该进程分配相关的系统资源(内存资源)

多线程:线程是进程内部比进程更小的执行单元(执行流|程序片段),每个线程完成一个任务,每个进程内部包含了多个线程每个线程做自己的事情，在进程中的所有线程共享该进程的资源；

主线程:在进程中至少存在一个主线程，其他子线程都由主线程开启,主线程不一定在其他线程结束后结束，有可能在其他线程结束前结束。Java中的主线程是main线程,是Java的main函数;

二、 Java中实现多线程的方式:

继承Thread类来实现多线程:

当我们自定义的类继承Thread类后，该类就为一个线程类,该类为一个独立的执行单元，线程代码必须编写在run()方法中,run方法是由Thread类定义，我们自己写的线程类必须重写run方法。

run方法中定义的代码为线程代码，但run方法不能直接调用，如果直接调用并没有开启新的线程而是将run方法交给调用的线程执行

要开启新的线程需要调用Thread类的start()方法，该方法自动开启一个新的线程并自动执行run方法中的内容

请点击输入图片描述

结果：

请点击输入图片描述

java多线程的启动顺序不一定是线程执行的顺序，各个线程之间是抢占CPU资源执行的，所有有可能出现与启动顺序不一致的情况。

CPU的调用策略：

如何使用CPU资源是由操作系统来决定的，但操作系统只能决定CPU的使用策略不能控制实际获得CPU执行权的程序。

线程执行有两种方式：

1.抢占式：

目前PC机中使用最多的一种方式，线程抢占CPU的执行权，当一个线程抢到CPU的资源后并不是一直执行到此线程执行结束，而是执行一个时间片后让出CPU资源，此时同其他线程再次抢占CPU资源获得执行权。

2.轮循式;

每个线程执行固定的时间片后让出CPU资源，以此循环执行每个线程执行相同的时间片后让出CPU资源交给下一个线程执行。

希望对您有所帮助！~

Q3: java线程的经典代码

package threadgroup;

class ThreadDemo3 extends Thread {

private String name;

private int delay;

public ThreadDemo3(String sname, int i_delay) {

name = sname;

delay = i_delay;

}

public void run() {

try {

sleep(delay);

} catch (InterruptedException e) {

}

System.out.println("多线程测试！\n" + name + "\n" + delay);

}

public class testMyThread {

public static void main(String[] args) {

ThreadDemo3 th1,th2,th3;

th1 = new ThreadDemo3("线程1", (int) (Math.random() * 900));

th2 = new ThreadDemo3("线程2", (int) (Math.random() * 900));

th3 = new ThreadDemo3("线程3", (int) (Math.random() * 900));

th1.start();

th2.start();

th3.start();

}

package threadgroup;

public class threadDemo {

public static void main(String[] args) {

Thread t = Thread.currentThread();

t.setName("你好吗？");

System.out.println("正在进行的Thread是：" + t);

try {

for (int i = 0; i 5; i++) {

System.out.println("我不叫穆继超" + i);

Thread.sleep(3000);

}

} catch (Exception e) {

// TODO: handle exception

System.out.println("Thread has wrong" + e.getMessage());

}

package threadgroup;

public class threadDemo2 implements Runnable {

public threadDemo2() {

Thread t1 = Thread.currentThread();

t1.setName("第一个主进程");

System.out.println("正在运行" + t1);

Thread t2 = new Thread(this, "");

System.out.println("在创建一个进程");

t2.start();

try {

System.out.println("使他进入第一个睡眠状态");

Thread.sleep(2000);

} catch (InterruptedException e) {

System.out.println("Thread has wrong" + e.getMessage());

}

System.out.println("退出第一个进程");

}

public void run() {

try {

for (int i = 0; i 5; i++) {

System.out.println("进程" + i);

Thread.sleep(3000);

}

} catch (InterruptedException e) {

// TODO: handle exception

System.out.println("Thread has wrong" + e.getMessage());

}

System.out.println("退出第二个进程");

}

public static void main(String[] args) {

new threadDemo2();

}

Q4: 如何用Java编写多线程

在java中要想实现多线程，有两种手段，一种是继续Thread类，另外一种是实现Runable接口。

对于直接继承Thread的类来说，代码大致框架是：

123456789101112 class 类名 extends Thread{ 方法1; 方法2； … public void run(){ // other code… } 属性1；属性2； … }

先看一个简单的例子：

12345678910111213141516171819202122232425262728 /** * @author Rollen-Holt 继承Thread类,直接调用run方法 * */class hello extends Thread { public hello() { } public hello(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i 5; i++) { System.out.println(name + "运行 " + i); } } public static void main(String[] args) { hello h1=new hello("A"); hello h2=new hello("B"); h1.run(); h2.run(); } private String name; }

【运行结果】：

A运行 0

A运行 1

A运行 2

A运行 3

A运行 4

B运行 0

B运行 1

B运行 2

B运行 3

B运行 4

我们会发现这些都是顺序执行的，说明我们的调用方法不对，应该调用的是start（）方法。

当我们把上面的主函数修改为如下所示的时候：

123456 public static void main(String[] args) { hello h1=new hello("A"); hello h2=new hello("B"); h1.start(); h2.start(); }

然后运行程序，输出的可能的结果如下：

A运行 0

B运行 0

B运行 1

B运行 2

B运行 3

B运行 4

A运行 1

A运行 2

A运行 3

A运行 4

因为需要用到CPU的资源，所以每次的运行结果基本是都不一样的，呵呵。

注意：虽然我们在这里调用的是start（）方法，但是实际上调用的还是run（）方法的主体。

那么：为什么我们不能直接调用run（）方法呢？

我的理解是：线程的运行需要本地操作系统的支持。

如果你查看start的源代码的时候，会发现：

1234567891011121314151617 public synchronized void start() { /** * This method is not invoked for the main method thread or "system" * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added * to this method in the future may have to also be added to the VM. * * A zero status value corresponds to state "NEW". */ if (threadStatus != 0 || this != me) throw new IllegalThreadStateException(); group.add(this); start0(); if (stopBeforeStart) { stop0(throwableFromStop); } } private native void start0();

注意我用红色加粗的那一条语句，说明此处调用的是start0（）。并且这个这个方法用了native关键字，次关键字表示调用本地操作系统的函数。因为多线程的实现需要本地操作系统的支持。

但是start方法重复调用的话，会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。

通过实现Runnable接口：

大致框架是：

123456789101112 class 类名 implements Runnable{ 方法1; 方法2； … public void run(){ // other code… } 属性1；属性2； … }

来先看一个小例子吧：

123456789101112131415161718192021222324252627282930 /** * @author Rollen-Holt 实现Runnable接口 * */class hello implements Runnable { public hello() { } public hello(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i 5; i++) { System.out.println(name + "运行 " + i); } } public static void main(String[] args) { hello h1=new hello("线程A"); Thread demo= new Thread(h1); hello h2=new hello("线程B"); Thread demo1=new Thread(h2); demo.start(); demo1.start(); } private String name; }

【可能的运行结果】：

线程A运行 0

线程B运行 0

线程B运行 1

线程B运行 2

线程B运行 3

线程B运行 4

线程A运行 1

线程A运行 2

线程A运行 3

线程A运行 4

关于选择继承Thread还是实现Runnable接口？

其实Thread也是实现Runnable接口的：

12345678 class Thread implements Runnable { //… public void run() { if (target != null) { target.run(); } } }

其实Thread中的run方法调用的是Runnable接口的run方法。不知道大家发现没有，Thread和Runnable都实现了run方法，这种操作模式其实就是代理模式。关于代理模式，我曾经写过一个小例子呵呵，大家有兴趣的话可以看一下：

Thread和Runnable的区别：

如果一个类继承Thread，则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话，则很容易的实现资源共享。

1234567891011121314151617181920212223 /** * @author Rollen-Holt 继承Thread类，不能资源共享 * */class hello extends Thread { public void run() { for (int i = 0; i 7; i++) { if (count 0) { System.out.println("count= " + count--); } } } public static void main(String[] args) { hello h1 = new hello(); hello h2 = new hello(); hello h3 = new hello(); h1.start(); h2.start(); h3.start(); } private int count = 5; }

【运行结果】：

count= 5

count= 4

count= 3

count= 2

count= 1

count= 5

count= 4

count= 3

count= 2

count= 1

count= 5

count= 4

count= 3

count= 2

count= 1

大家可以想象，如果这个是一个买票系统的话，如果count表示的是车票的数量的话，说明并没有实现资源的共享。

我们换为Runnable接口：

12345678910111213141516171819 /** * @author Rollen-Holt 继承Thread类，不能资源共享 * */class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i 7; i++) { if (count 0) { System.out.println("count= " + count--); } } } public static void main(String[] args) { hello he=new hello(); new Thread(he).start(); } private int count = 5; }

【运行结果】：

count= 5

count= 4

count= 3

count= 2

count= 1

总结一下吧：

实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势：

1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源

2）：可以避免java中的单继承的限制

3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立。

所以，本人建议大家劲量实现接口。