Java并发编程基础篇
java并发编程想必大家都不陌生,它是实现高并发/高流量的基础,今天我们就来一起学习这方面的内容。
什么是线程?什么是进程?他们之间有什么联系?
简单来说,进程就是程序的一次执行过程,它是系统进行资源分配和调度的基本单位。线程与进程类似,但是线程是更小的执行单位。一个进程在执行过程中可产生多个线程,正因为如此,线程也被称为轻量级的进程。线程和进程在于进程大多是独立工作的,而各线程则不一定,同一进程下的线程极有可能相互干扰。学习了以上内容,回答第一个问题想必就不在话下了。
talk is cheap,shou me the code. 接下来就让我们通过创建线程,来开启我们的并发之旅吧。
线程的创建
创建线程通常有三种方式,分别为继承 thread 类(重写run方法),实现runable接口以及使用futuretask方式。
继承thread类
public class mythread extends thread {
@override
public void run() {
system.out.println(thread.currentthread()+"i am a new thread ");
}
public static void main(string[] args) {
mythread thread1=new mythread();
mythread thread2=new mythread();
thread1.start();
thread2.start();
}
}
如上述的代码所示,我们继承thread并且重写了run方法,并开启了两个线程。
该代码执行结果如下:
thread[thread-0,5,main]i am a new thread
thread[thread-1,5,main]i am a new thread
值得一提的是,创建完thread对象后线程并没有启动,直到调用了start方法才真正启动。
那么问题就来了,我们调用 start() 方法时会执行 run() 方法,为什么我们不能直接调用 run() 方法?
我们new一个thread,线程就进入了新建状态,而调用了start方法之后它才会进入就绪状态,等待cpu时间片的分配。就绪状态+时间片=线程真正运行,它会自动执行run方法。如果直接调用run方法,main线程会把它当做一个普通的方法去执行,这不是多线程工作(仍然在主线程执行)。
实现runnable接口
public class mythread implements runnable {
@override
public void run() {
system.out.println(thread.currentthread() + "i am a new thread ");
}
}
public static void main(string[] args) {
mythread thread1 = new mythread();
mythread thread2 = new mythread();
new thread(thread1).start();
new thread(thread2).start();
}
此代码执行结果和代码一相似,由于java只支持单继承,如果使用继承thread的方式就不能再继承其他的类,而runnable没有这个限制,但是他们有一个共同的缺点,任务没有返回值,我们接着来看最后一种方式。
使用futuretask
public class callertask implements callable<string> {
@override
public string call() throws exception {
return thread.currentthread() + " hello world";
}
}
public static void main(string[] args) {
futuretask<string> futuretask1 = new futuretask<>(new callertask());
futuretask<string> futuretask2 = new futuretask<>(new callertask());
new thread(futuretask1).start();
new thread(futuretask2).start();
try {
string result1 = futuretask1.get();
string result2 = futuretask2.get();
system.out.println(result1);
system.out.println(result2);
} catch (interruptedexception e) {
e.printstacktrace();
} catch (executionexception e) {
e.printstacktrace();
}
}
该代码执行结果如下:
thread[thread-0,5,main] hello world
thread[thread-1,5,main] hello world
如上述代码所示,我们实现了callable接口的call()方法,在main函数中创建了两个furturetask对象,并且将其启动。通过futuretask.get()方法拿到了我们的返回值。
并发程序的常用方法
wait() 方法
当一个线程调用一个共享变量的wait方法的时候,该线程会被阻塞挂起。如果wait() 方法事先没有获取锁,那么它就会抛出异常。
如果发生了以下几种情况,wait状态将会被打破。
- 其他线程调用了该共享对象的notify() 或notifyall()方法
- 其他线程调用了该线程的interrupt() 方法
当前线程调用共享对象的wait() 方法的时候,当前线程只会释放当前共享对象的锁,当前线程持有的其他共享对象的锁不会被释放。
notify() 方法
一个线程调用共享对象的notify() 方法之后,会唤醒一个处于等待状态的线程,它并不会确定的唤醒某个线程,而是由jvm决定。被唤醒的线程并不能继续执行,因为它的锁状态已经发生了改变,必须去竞争获取锁,才能进入就绪状态。
notifyall() 方法
notifyall()方法会唤醒该共享变量上所有处于等待状态的线程,但是值得注意的是,它只会唤醒调用这个方法之前被阻塞的线程。之后阻塞的它就无能为力了。
sleep方法
调用该方法会暂时让出指定时间的执行权,也就是在此期间不参与cpu的调度,但是该线程所拥有的监视器资源,毕如锁还是持有不让出的。到了指定时间之后,他就会处于就绪状态,等待获取cpu,重新进入运行状态。
接下类我们谈谈sleep()和wait()的联系和区别
- 最重要的一点就是sleep没有释放锁,而wait释放了锁
- 两者都可以暂停线程的执行
- wait()常常用于线程之间的交互/通信
- wait() 方法被调用后,线程不会自动苏醒,需要别的线程调用同一个对象上的 notify() 或者 notifyall() 方法。sleep() 方法执行完成后,线程会自动苏醒。
本篇文章主要介绍了线程的创建以及并发过程的常用方法,希望认真读完的你有所收获。
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