Java多线程技术相关收纳和总结

我就是我 2022-12-18 02:57 77阅读 0赞

## 多线程的概述 ##

线程是进程中的一条执行路径，存在自己独立的栈空间，占用进程中一块桶内存，因此能够独立的执行特定的任务。当多个线程共用一个任务时，对共有的属性和变量进行相应的操作，会引发相应的线程安全问题。

1.  线程的三种创建方式
2.  线程的6个状态
3.  线程安全问题

### 线程的三种创建方式 ###

1.继承Thread类，重写其中的run()方法，run()编写的就是线程要执行的任务，其方式跟main()一致，是程序的入口。  
![程序图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
程序执行图：  
![程序执行图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
如图所示：主线程和线程的执行方式是并发的，在执行上是相互独立的。继承Thread的方式来创建线程，任务是和线程捆绑的一起的，不利于多线程执行一个同一个任务。

2 通过实现Runnable接口，创建任务，在将任务传递给Thread线程。  
在这个方式中，同样要重写run()方法。（推荐）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
如图所示，任务与线程分离，既提高程序的健壮性，又能够在多线程执行同一个任务时，只需将任务传递，提供便利。

3.通过实现Callable接口，此方法和Runnable不同，存在返回值，能够抛出异常。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

### 线程的6个状态 ###

1.  new 线程还没有启动的状态
2.  runnable 线程在执行的状态
3.  blocked 线程在被阻塞而被监视的状态
4.  waiting 线程无限期等待的状态
5.  timed\_waiting 线程设置最大等待时间的等待状态
6.  terminated 线程退出的状态

### 线程安全问题 ###

当采用多线程去执行一个任务的时候，由于多个线程并发执行，在同一时间段，多个线程同时执行任务，会产生一些线程安全的问题。  
如下：创建一个如下任务，输出1-10的值，  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]  
程序测试执行如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]  
如上图所示，出现了输出同一个数，输出负数的情况。这是由于计算机中线程的调度是抢占式调度，可能发生同一时间段内，多个线程执行再同一个任务，导致数据出现偏差。防止这种情况发生，可以给任务“上锁”。使得线程在执行到“上锁”的地方排队执行，从而避免发生这种线程不安全的问题。  
加锁的方式存在显式锁和隐式锁：隐式锁有 1 同步代码块 和 2 同步方法  
显示锁有 Lock 锁。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221122/1f41022eb43e4b17b41659f6fbe05e0a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221122/1a22657e88774181b1862fe7b81e4a39.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221122/5d45313ade75423ab18c9e62bc1f7362.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221122/6b8a955b772b4f7e90047613dd6a87e8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: /images/20221122/3ef5a000e4cc4a43a6c702426f9538ff.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]: /images/20221122/10d31611e24c48e2b21db8996a23e4e5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]: /images/20221122/28111bac83034667abfee5fd00758353.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDgxNzk3Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]: /images/20221122/79bd460429454f329490a62e35aaf4c3.png