一、创建线程的几种方式
线程和进程的区别:
进程是操作系统进行资源分配的最小单元。
线程是操作系统进行任务分配的最小单元,线程隶属于进程。
如何开启线程?
1、继承Thread类,重写run方法。
2、实现Runnable接口,实现run方法。
3、实现Callable接口,实现call方法。通过FutureTask创建一个线程,获取到线程执行的返回值。
4、通过线程池来开启线程。
方式1:继承Thread类,重写 run方法
步骤:
1.定义Thread类的子类,并重写该类的run方法,该方法的方法体就是线程需要执行的任务,因此run()方法也被称为线程执行体;
2.创建Thread子类的实例,也就是创建了线程对象;
3.启动线程,即调用线程的start()方法,有两个作用:①启动当前线程 ②调用当前线程的 run()。
public class ThreadTest extends Thread {
/**
* 线程名称
*/
private final String THREAD_NAME;
public ThreadTest(String THREAD_NAME) {
this.THREAD_NAME = THREAD_NAME;
}
/**
* 重写 run方法
*/
@Override
public void run() {
// 业务逻辑
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(THREAD_NAME + "--" + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
ThreadTest thread1 = new ThreadTest("线程A");
ThreadTest thread2 = new ThreadTest("线程B");
// 启动线程
thread1.start();
thread2.start();
}
}
线程B--0
线程A--0
线程A--1
线程B--1
线程A--2
线程A--3
线程A--4
线程B--2
线程B--3
线程B--4
方式2:实现Runnable接口,实现 run方法
步骤:
1.定义Runnable接口的实现类,重写run()方法,这里的run()方法也是线程的执行体;
2.创建Runnable实现类的实例,并用这个实例作为Thread的target来创建Thread对象,这个Thread类才是真正的线程对象;
3.调用线程对象的start方法来启动线程。
public class RunnableTest implements Runnable {
/**
* 线程名称
*/
private final String THREAD_NAME;
public RunnableTest(String THREAD_NAME) {
this.THREAD_NAME = THREAD_NAME;
}
/**
* 实现 run方法
*/
@Override
public void run() {
// 业务逻辑
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(THREAD_NAME + "--" + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
RunnableTest runnable1 = new RunnableTest("线程A");
RunnableTest runnable2 = new RunnableTest("线程B");
// 实例化 Thread类对象
Thread thread1 = new Thread(runnable1);
Thread thread2 = new Thread(runnable2);
// 启动线程
thread1.start();
thread2.start();
}
}
线程A--0
线程B--0
线程B--1
线程B--2
线程B--3
线程B--4
线程A--1
线程A--2
线程A--3
线程A--4
方式3:实现 Callable接口,实现 call方法
注意:和Runnable接口不一样,Callable接口提供了一个call()方法来作为线程的执行体,call()方法比run()方法功能要更加强大,call()方法可以有返回值,call()方法可以声明抛出异常(前两种如果要抛异常只能通过try,catch来实现)。
步骤:
1.创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,然后创建该类的实例;
2.使用FutureTask类来包装Callable对象。该FutureTask对象封装了Callable对象的call()方法的返回值;
3.使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动线程(因为FutureTask实现了Runnable接口并在重写的run方法中执行call方法);
4.调用FutureTask对象的get方法来获取线程执行结束后的返回值。
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableTest implements Callable<Integer> {
/**
* 线程名称
*/
private final String THREAD_NAME;
public CallableTest(String THREAD_NAME) {
this.THREAD_NAME = THREAD_NAME;
}
@Override
public Integer call() throws Exception {
// 业务逻辑
int j = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(THREAD_NAME + "--" + i);
j = i;
}
return j;
}
public static void main(String[] args) {
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new CallableTest("线程A"));
// 实例化 Thread类对象
Thread thread = new Thread(futureTask);
// 启动线程
thread.start();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("线程B" + "--" + i);
}
// 获取线程执行结果。如果此时获取结果的任务还未执行完成,会让出CPU,直至任务执行完成才获取结果
try {
Integer integer = futureTask.get();
System.out.println(integer);
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
线程B--0
线程A--0
线程B--1
线程A--1
线程B--2
线程A--2
线程B--3
线程A--3
线程B--4
线程A--4
4
方法4:使用Executor框架创建
注意:
FixedThreadPool创建的线程池,用户可以指定线程池大小,但指定了就不可变。
CachedThreadPool创建的线程池,线程池大小可变。
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(30);
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
/**
* 线程池
*/
@Configuration
@EnableAsync
public class ExecutorConfig {
private final static Logger log = LoggerFactory.getLogger(ExecutorConfig.class);
@Resource
Conf conf;
@Bean
public ThreadPoolTaskExecutor applicationTaskExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
// 设置核心线程数
taskExecutor.setCorePoolSize(conf.applicationTaskExecutorCorePoolSize);
// 设置最大线程数
taskExecutor.setMaxPoolSize(conf.applicationTaskExecutorMaxPoolSize);
// 设置队列容量
taskExecutor.setQueueCapacity(conf.applicationTaskExecutorQueueCapacity);
// 设置线程活跃时间(秒)
taskExecutor.setKeepAliveSeconds(conf.applicationTaskKeepAliveSeconds);
// 设置默认线程名称
taskExecutor.setThreadNamePrefix(conf.applicationTaskThreadNamePrefix);
//调度器shutdown被调用时等待当前被调度的任务完成
taskExecutor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
// 设置拒绝策略
taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
taskExecutor.initialize();
return taskExecutor;
}
@Bean
public ThreadPoolTaskExecutor taskAsyncPoolTaskExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();
taskExecutor.setCorePoolSize(conf.camasTaskExecutorCorePoolSize);
taskExecutor.setMaxPoolSize(conf.camasTaskExecutorMaxPoolSize);
taskExecutor.setQueueCapacity(conf.camasTaskExecutorQueueCapacity);
taskExecutor.setKeepAliveSeconds(conf.camasTaskKeepAliveSeconds);
taskExecutor.setThreadNamePrefix(conf.camasTaskThreadNamePrefix);
//调度器shutdown被调用时等待当前被调度的任务完成
taskExecutor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
//等待时长
//taskExecutor.setAwaitTerminationSeconds(conf.taskAwaitTerminationSeconds);
taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
taskExecutor.initialize();
return taskExecutor;
}
}
几种创建线程方式的对比:
实现Runnable和实现Callable接口方式基本相同,不过是后者执行call方法并且有返回值,而run方法无任何返回值,因此可以把这两种方式归为一种方式与继承Thread类的方式进行对比。
差别如下(以实现接口方式为主):
可以避免java中的单继承的局限性。(Thread类继承存在单继承的局限性)
线程只是实现Runnable接口或Callable接口,还可以继承其他类(有点像接口和抽象类的区别,Java是单继承的,但可以实现多个接口)
适合多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源。
实现接口的方式多个线程可以共享一个target对象,非常适合多线程处理同一份资源的情形。
3、体现数据共享的概念(JMM内存模型图),增加程序的健壮性,实现解耦操作,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立。
4、线程池只能放入实现Runnable或callable类的线程,不能直接放入继承Thread的类
5、Runnable实现线程可以对线程进行复用,因为runnable是轻量级对象,重复new不会耗费太大资源,而Thread不行,它是重量级对象,而且线程执行完了就无法再次利用。
因此,一般推荐采用实现接口的方式来创建线程。
案例:
public class ExtendThread extends Thread {
private int ticket = 5;
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
if (ticket > 0) {
System.out.println("Thread剩余==" + ticket--);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
new ExtendThread().start();
new ExtendThread().start();
}
}
Thread剩余==5
Thread剩余==4
Thread剩余==3
Thread剩余==2
Thread剩余==1
Thread剩余==5
Thread剩余==4
Thread剩余==3
Thread剩余==2
Thread剩余==1
public class ImplementsRunnable implements Runnable {
private int ticket = 5;
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("Runnable剩余==" + i);
if (ticket > 0) {
System.out.println("Runnable剩余ticket==" + ticket--);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
ImplementsRunnable runnable = new ImplementsRunnable();
new Thread(runnable).start();
new Thread(runnable).start();
}
}
Runnable剩余==0
Runnable剩余==0
Runnable剩余ticket==4
Runnable剩余==1
Runnable剩余ticket==3
Runnable剩余==2
Runnable剩余ticket==2
Runnable剩余==3
Runnable剩余ticket==1
Runnable剩余==4
Runnable剩余==5
Runnable剩余==6
Runnable剩余==7
Runnable剩余==8
Runnable剩余==9
Runnable剩余ticket==5
Runnable剩余==1
Runnable剩余==2
Runnable剩余==3
Runnable剩余==4
Runnable剩余==5
Runnable剩余==6
Runnable剩余==7
Runnable剩余==8
Runnable剩余==9
结论:从程序运行结果可发现,继承Thread实际上是2个线程分别卖了5张票 ,而实现Runnable2个线程共同卖了5张票。
二、sleep和wait
代码案例:https://zhuanlan.zhihu.com/p/356369877
sleep和wait都用来进行线程控制,他们最大本质的区别是:sleep()不释放同步锁,wait()释放同步锁。
1、这两个方法来自不同的类,sleep来自Thread类,wait来自Object类。
sleep是Thread的静态类方法,谁调用的谁去睡觉,即使在a线程里调用了b的sleep方法,实际上还是a去睡觉,要让b线程睡觉要在b的代码中调用sleep。
2、sleep方法没有释放锁,而wait方法释放了锁,使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。
sleep不出让系统资源;wait是进入线程等待池等待,出让系统资源,其他线程可以占用CPU。一般wait不会加时间限制,因为如果wait线程的运行资源不够,再出来也没用,要等待其他线程调用notify/notifyAll唤醒等待池中的所有线程,才会进入就绪队列等待OS分配系统资源。
3、sleep会自动醒来,wait需notify唤醒
sleep(milliseconds)可以用时间指定使它自动唤醒过来,如果时间不到只能调用interrupt()强行打断。
Thread.Sleep(0)的作用是“触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争”。
sleep()可以将一个线程睡眠,参数可以指定一个时间。
wait()可以将一个线程挂起,直到超时或者该线程被唤醒。
4、使用范围:wait,notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用,而sleep可以在任何地方使用。
synchronized(x){
x.notify()
//或者wait()
}
5、sleep必须捕获异常,而wait,notify和notifyAll不需要捕获异常。
具体来说:
Thread.Sleep(1000) 意思是在未来的1000毫秒内本线程不参与CPU竞争,1000毫秒过去之后,这时候也许另外一个线程正在使用CPU,那么这时候操作系统是不会重新分配CPU的,直到那个线程挂起或结束,即使这个时候恰巧轮到操作系统进行CPU 分配,那么当前线程也不一定就是总优先级最高的那个,CPU还是可能被其他线程抢占去。另外值得一提的是Thread.Sleep(0)的作用,就是触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争,竞争的结果也许是当前线程仍然获得CPU控制权,也许会换成别的线程获得CPU控制权。
wait(1000)表示将锁释放1000毫秒,到时间后如果锁没有被其他线程占用,则再次得到锁,然后wait方法结束,执行后面的代码,如果锁被其他线程占用,则等待其他线程释放锁。注意,设置了超时时间的wait方法一旦过了超时时间,并不需要其他线程执行notify也能自动解除阻塞,但是如果没设置超时时间的wait方法必须等待其他线程执行notify。
三、启动一个线程是用run()还是start()
通过Thread类的start()方法来启动的线程处于就绪状态(可运行状态),此时并没有真正的运行,只有一旦得到CPU时间片,才会自动开始执行run()方法。(一个线程必须关联一些具体的执行代码,run()方法是该线程所关联的执行代码)。
run()中包含的是线程的主体,也就是这个线程被启动后将要运行的代码,它和线程的启动没有任何关系。
区别:
run():封装了被线程执行的代码,直接调用仅仅是普通方法的调用。
start():启动线程,并有JVM自动调用run()方法。
四、怎么保证线程安全?
加锁:
1、 JVM提供的锁, 也就是Synchronized关键字。
2、 JDK提供的各种锁 Lock。
五、Volatile和Synchronized有什么区别?
Synchronized关键字,用来加锁。
Volatile只是保持变量的线程可见性。通常适用于一个线程写,多个线程读的场景。
Volatile能不能保证线程安全?
不能。Volatile关键字只能保证线程可见性, 不能保证原子性。
DCL(Double Check Lock)单例为什么要加Volatile?
Volatile防止指令重排。在DCL中,防止高并发情况下,指令重排造成的线程安全问题。
六、JAVA线程锁机制是怎样的?
JAVA的锁就是在对象的Markword中记录一个锁状态。
偏向锁、轻量级锁、重量级锁有什么区别?
无锁,偏向锁,轻量级锁,重量级锁对应不同的锁状态。
锁机制是如何升级的?
JAVA的锁机制就是根据资源竞争的激烈程度不断进行锁升级的过程。
七、谈谈你对AQS的理解。AQS如何实现可重入锁?
1、AQS是一个JAVA线程同步的框架。是JDK中很多锁工具的核心实现框架。
2、 在AQS中,维护了一个信号量state和一个线程组成的双向链表队列。其中,这个线程队列,就是用来给线程排队的,而state就像是一个红绿灯,用来控制线程排队或者放行的。 在不同的场景下,有不用的意义。
3、在可重入锁这个场景下,state就用来表示加锁的次数。0标识无锁,每加一次锁,state就加1。释放锁state就减1。
八、有A,B,C三个线程,如何保证三个线程同时执行?如何在并发情况下保证三个线程依次执行?如何保证三个线程有序交错进行?
CountDownLatch, CylicBarrier, Semaphore。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-771959.html
九、如何对一个字符串快速进行排序?
Fork/Join框架文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-771959.html
到了这里,关于创建线程的几种方式的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!