Java Thread多執行緒詳解及用法解析

最全面的java多執行緒用法解析，如果你對Java的多執行緒機制並沒有深入的研究，那麼本文可以幫助你更透徹地理解Java多執行緒的原理以及使用方法。

1.建立執行緒

在Java中建立執行緒有兩種方法：使用Thread類別和使用Runnable介面。使用Runnable介面時需要建立一個Thread實例。因此，無論是透過Thread類別或Runnable介面建立線程，都必須建立Thread類別或它的子類別的實例。 Thread建構子：

public Thread( );

public Thread(Runnable target);

public Thread(Stringname);

public Thread(Runnable target);

public Thread(ThreadGroup group, String name);

public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);

public Thread(ThreadGroup target, String 長度,

方法一：繼承Thread類別覆蓋run方法

public class ThreadDemo1 {
  public static void main(String[] args){
   Demo d = new Demo();
   d.start();
   for(int i=0;i<60;i++){
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
   }
 
  }
 }
 class Demo extends Thread{
  public void run(){
   for(int i=0;i<60;i++){
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
   }
  }
 }

方法二：

public class ThreadDemo2 {
 public static void main(String[] args){
  Demo2 d =new Demo2();
  Thread t = new Thread(d);
  t.start();
  for(int x=0;x<60;x++){
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
  }
 }
}
class Demo2 implements Runnable{
 public void run(){
  for(int x=0;x<60;x++){
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x);
  }
 }
}

2.執行緒的生命週期

與人有生老病死一樣，執行緒也同樣要經歷開始（等待）、運行、掛起和停止種不同的狀態。這四種狀態都可以透過Thread類別中的方法進行控制。下面給出了Thread類別中和這四種狀態相關的方法。

// 開始執行緒

publicvoid start( );

publicvoid run( );

// 掛起與喚醒執行緒

publicvoid resume( );     // 不建議使用publiccoppublicvoid resume( );     // 不建議使用publiccoppublicvoid; sleep(long millis);
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos);
// 終止線程
publicvoid stop( );       // 不建議使用
publicvoid interrupt(public) 得到執行緒;
publicboolean isInterrupted( );
publicstaticboolean interrupted( );
// join方法
publicvoid join( ) throws InterruptedException;


在建立後並沒有馬上執行執行方法中的程式碼。當執行緒處於等待狀態時，可以透過Thread類別的方法來設定執行緒不各種屬性，如執行緒的優先權（setPriority）、執行緒名(setName)和執行緒的類型（setDaemon）等。

當呼叫start方法後，執行緒開始執行run方法中的程式碼。執行緒進入運行狀態。可以透過Thread類別的isAlive方法來判斷執行緒是否處於運行狀態。當執行緒處於運行狀態時，isAlive傳回true，當isAlive回傳false時，可能執行緒處於等待狀態，也可能處於停止狀態。下面的程式碼示範了執行緒的建立、運行和停止三個狀態之間的切換，並輸出了對應的isAlive回傳值。

一但執行緒開始執行run方法，就會一直到這個run方法執行完成這個執行緒才退出。但在執行緒執行的過程中，可以透過兩個方法使執行緒暫時停止執行。這兩個方法是suspend和sleep。使用suspend掛起執行緒後，可以透過resume方法喚醒執行緒。而使用sleep讓執行緒休眠後，只能在設定的時間後讓執行緒處於就緒狀態（在執行緒休眠結束後，執行緒不一定會馬上執行，只是進入了就緒狀態，等待系統進行調度）。

在使用sleep方法時有兩點需要注意：

1. sleep方法有兩個重載形式，其中一個重載形式不僅可以設毫秒，而且還可以設納秒(1,000,000納秒等於1毫秒) 。但大多數作業系統平台上的Java虛擬機都無法精確到奈秒，因此，如果對sleep設定了奈秒，Java虛擬機將取最接近這個值的毫秒。

2. 使用sleep方法時必須使用throws或try{…}catch{…}。因為run方法無法使用throws，所以只能用try{…}catch{…}。當在執行緒休眠的過程中，使用interrupt方法中斷執行緒時sleep會拋出一個InterruptedException例外。 sleep方法的定義如下：

publicstaticvoid sleep(long millis) throws InterruptedException

publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException

有三種方法可以使執行緒有三種方法可以終止執行緒。

1.  使用退出標誌，使執行緒正常退出，也就是當run方法完成後執行緒終止。

2.  使用stop方法強行終止執行緒（這個方法不建議使用，因為stop和suspend、resume一樣，也可能發生不可預料的結果）。

3.  使用interrupt方法中斷執行緒。

1. 使用退出標誌終止執行緒

当run方法执行完后，线程就会退出。但有时run方法是永远不会结束的。如在服务端程序中使用线程进行监听客户端请求，或是其他的需要循环处理的任务。在这种情况下，一般是将这些任务放在一个循环中，如while循环。如果想让循环永远运行下去，可以使用while(true){…}来处理。但要想使while循环在某一特定条件下退出，最直接的方法就是设一个boolean类型的标志，并通过设置这个标志为true或false来控制while循环是否退出。下面给出了一个利用退出标志终止线程的例子。

join方法的功能就是使异步执行的线程变成同步执行。也就是说，当调用线程实例的start方法后，这个方法会立即返回，如果在调用start方法后后需要使用一个由这个线程计算得到的值，就必须使用join方法。如果不使用join方法，就不能保证当执行到start方法后面的某条语句时，这个线程一定会执行完。而使用join方法后，直到这个线程退出，程序才会往下执行。下面的代码演示了join的用法。

3.多线程安全问题

问题原因：当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误。

解决办法：对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不执行。

同步代码块：

public class ThreadDemo3 {
 public static void main(String[] args){
  Ticket t =new Ticket();
  Thread t1 = new Thread(t,"窗口一");
  Thread t2 = new Thread(t,"窗口二");
  Thread t3 = new Thread(t,"窗口三");
  Thread t4 = new Thread(t,"窗口四");
  t1.start();
  t2.start();
  t3.start();
  t4.start();
 }
}
class Ticket implements Runnable{
 private int ticket =400;
 public void run(){
  while(true){
   synchronized (new Object()) {
    try {
     Thread.sleep(1);
    } catch (InterruptedException e) {
     // TODO Auto-generated catch block
     e.printStackTrace();
    }
    if(ticket<=0)
     break;
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---卖出"+ticket--);
   }
  }
 }
}

同步函数

public class ThreadDemo3 {
 public static void main(String[] args){
  Ticket t =new Ticket();
  Thread t1 = new Thread(t,"窗口一");
  Thread t2 = new Thread(t,"窗口二");
  Thread t3 = new Thread(t,"窗口三");
  Thread t4 = new Thread(t,"窗口四");
  t1.start();
  t2.start();
  t3.start();
  t4.start();
 }
}
class Ticket implements Runnable{
 private int ticket = 4000;
 public synchronized void saleTicket(){
  if(ticket>0)
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出了"+ticket--);
 
 }
 public void run(){
  while(true){
   saleTicket();
  }
 }
}

同步函数锁是this 静态同步函数锁是class

线程间的通信

public class ThreadDemo3 {
 public static void main(String[] args){
  class Person{
   public String name;
   private String gender;
   public void set(String name,String gender){
    this.name =name;
    this.gender =gender;
   }
   public void get(){
    System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
   }
  }
  final Person p =new Person();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    int x=0;
    while(true){
     if(x==0){
      p.set("张三", "男");
     }else{
      p.set("lili", "nv");
     }
     x=(x+1)%2;
    }
   }
  }).start();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    while(true){
     p.get();
    }
   }
  }).start();
 }
}
/*
张三....男
张三....男
lili....nv
lili....男
张三....nv
lili....男
*/

修改上面代码

public class ThreadDemo3 {
  public static void main(String[] args){
   class Person{
    public String name;
    private String gender;
    public void set(String name,String gender){
     this.name =name;
     this.gender =gender;
    }
    public void get(){
     System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
    }
   }
   final Person p =new Person();
   new Thread(new Runnable(){
    public void run(){
     int x=0;
     while(true){
      synchronized (p) {
       if(x==0){
        p.set("张三", "男");
       }else{
        p.set("lili", "nv");
       }
       x=(x+1)%2; 
      }
 
     }
    }
   }).start();
   new Thread(new Runnable(){
    public void run(){
     while(true){
      synchronized (p) {
       p.get();
      }
     }
    }
   }).start();
  }
 
 }
 /*
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 lili....nv
 张三....男
 张三....男
 张三....男
 张三....男
 */

等待唤醒机制

/*
 *线程等待唤醒机制
 *等待和唤醒必须是同一把锁 
 */
public class ThreadDemo3 {
 private static boolean flags =false;
 public static void main(String[] args){
  class Person{
   public String name;
   private String gender;
   public void set(String name,String gender){
    this.name =name;
    this.gender =gender;
   }
   public void get(){
    System.out.println(this.name+"...."+this.gender);
   }
  }
  final Person p =new Person();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    int x=0;
    while(true){
     synchronized (p) {
      if(flags)
       try {
        p.wait();
       } catch (InterruptedException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
       };
      if(x==0){
       p.set("张三", "男");
      }else{
       p.set("lili", "nv");
      }
      x=(x+1)%2;
      flags =true;
      p.notifyAll();
     }
    }
   }
  }).start();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    while(true){
     synchronized (p) {
      if(!flags)
       try {
        p.wait();
       } catch (InterruptedException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
       };
      p.get();
      flags =false;
      p.notifyAll();
      }
    }
   }
  }).start();
 }
}

生产消费机制一

public class ThreadDemo4 {
 private static boolean flags =false;
 public static void main(String[] args){
  class Goods{
   private String name;
   private int num;
   public synchronized void produce(String name){
    if(flags)
     try {
      wait();
     } catch (InterruptedException e) {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
     }
    this.name =name+"编号："+num++;
    System.out.println("生产了...."+this.name);
    flags =true;
    notifyAll();
   }
   public synchronized void consume(){
    if(!flags)
     try {
      wait();
     } catch (InterruptedException e) {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
     }
    System.out.println("消费了******"+name);
    flags =false;
    notifyAll();
   }
 
  }
  final Goods g =new Goods();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    while(true){
     g.produce("商品");
    }
   }
  }).start();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    while(true){
     g.consume();
    }
   }
  }).start();
 }
}

生产消费机制2

public class ThreadDemo4 {
 private static boolean flags =false;
 public static void main(String[] args){
  class Goods{
   private String name;
   private int num;
   public synchronized void produce(String name){
    while(flags)
     try {
      wait();
     } catch (InterruptedException e) {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
     }
    this.name =name+"编号："+num++;
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产了...."+this.name);
    flags =true;
    notifyAll();
   }
   public synchronized void consume(){
    while(!flags)
     try {
      wait();
     } catch (InterruptedException e) {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
     }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费了******"+name);
    flags =false;
    notifyAll();
   }
 
  }
  final Goods g =new Goods();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    while(true){
     g.produce("商品");
    }
   }
  },"生产者一号").start();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    while(true){
     g.produce("商品");
    }
   }
  },"生产者二号").start();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    while(true){
     g.consume();
    }
   }
  },"消费者一号").start();
  new Thread(new Runnable(){
   public void run(){
    while(true){
     g.consume();
    }
   }
  },"消费者二号").start();
 }
}
/*
消费者二号消费了******商品编号：48049
生产者一号生产了....商品编号：48050
消费者一号消费了******商品编号：48050
生产者一号生产了....商品编号：48051
消费者二号消费了******商品编号：48051
生产者二号生产了....商品编号：48052
消费者二号消费了******商品编号：48052
生产者一号生产了....商品编号：48053
消费者一号消费了******商品编号：48053
生产者一号生产了....商品编号：48054
消费者二号消费了******商品编号：48054
生产者二号生产了....商品编号：48055
消费者二号消费了******商品编号：48055
*/

以上就是对Java 多线程的资料整理，后续继续补充相关知识，谢谢大家对本站的支持！

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