Java之多线程技术

一、线程的基本概念

进程（Process）和线程（Thread）是现代操作系统不可避免的运行模型。操作系统可以运行多个线程，而每个进程又可以创建一个或多个线程。

这里注意，每个进程内至少有一个主线程（main）和gc进程（垃圾处理）。线程是多个同时进行的。

二、创建线程

1、继承Thread类

线程类Thread是在java.lang包中定义的，这里需要注意两点，
（1）编写并指定线程需要执行的方法
（2）启动线程

线程类Thread包含了实现上述功能的两个方法，
（1）run（）：包含线程运行时所执行的代码
（2）start（）：用于启动线程

用户的线程类必须基础Thread类（或实现Runnable接口），并且覆盖Thread类的run（）方法。在Thread类中，run（）方法·定义如下。

public void run()
{ //代码语句
}

大家来看一段代码;

public class TestThread1 extends Thread{
public void run() //编写并指定线程需要执行的方法
{
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("study"+i);

}
}

public static void main(String[] args) {
TestThread1 testThread1=new TestThread1();
testThread1.start(); //用于启动线程
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("play"+i);
}

}
}

它的结果如下，很好的反映了线程是多个同时运行的；

play0
play1
play2
play3
play4
play5
play6
play7
study0
play8
study1
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study26
play23
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study30
play27
play28
play29
play30
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play49
study34
study35
study36
study37
study38
study39
study40
study41
study42
study43
study44
study45
study46
study47
study48
study49

Process finished with exit code 0

2、实现Runnable接口

在Java语言中，只支持单继承，一个类如果为了使用线程而继承了Thread类就不能再基础其他类。因此，Java提供了接口技术，通过一个或多个接口来解决这个问题。

在java.lang包中有一个Runnable接口，通过这个接口就能实现线程。该接口只有一个抽象方法 void
run（），用于实现线程要实现的代码。 Thread类中有一个类型为Runnable的属性，名为target。Thread类中run（）方法用到了这个属性，并且调用该属性的run（）方法，达到执行线程的目的。Thread类中run（）方法调用如下；

public void run() //线程类中Thread的run（）方法
{
if(target!=null){ //判断target是否为空，若不空， 即为Runnable类型对象的引用

target.run(); //调用方法
}
}

从上述代码可以看出来，如果将实现了Runnable接口的实例传给target属性，那么就可以通过线程类Thread的实例达到启动线程的目的。

总结一下，使用Runnable接口来创建线程步骤如下；
(1 )实现Runnable接口，比如实现了该接口的类为MyRunnable, 可在MyRunnable类的 run( ) 方法里编写想让线程执行的代码。

(2)创建实现了Runnable接口类的实例，比如创建MyRunnable类的实例为myRunnable。

(3)创建线程类Thread的实例，并用构造方法Thread(Runnable)将my Runnable赋值给target。

经过上述3步后，就得到了线程类实例，调用start()方法后就启动了这个线程。这个线程实际上是执行MyRunnable类中的run(）方法的代码。

实现代码；

public class TestThread2 implements Runnable{
public void run()
{
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("study"+i);

}
}
public static void main(String[] args) {
TestThread2 testThread2=new TestThread2(); //创建实现了Runnable接口类的实例
// Thread thread=new Thread(testThread2); //创建线程类Thread的实例，并用构造方法Thread(Runnable)将my Runnable赋值给target。
// thread.start();
//上面两行代码可以简换成14行的代码
new Thread(testThread2).start();
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("play"+i);
}

}


}

上面的代码依然能够实现多个线程的运行。

三、线程同步

由于一个进程里多个线程有时会同时共享一个对象，若他们同时访问该对象，必然会产生访问共享数据的冲突。这会破坏数据的一致性。为避免多个线程同一个共享对象产生的问题，Java引入了专门的机制来解决，即线程同步。

Java语言提供了关键字synchronized来实现多个线程的同步，并区分为两种实现方法:一种是方法同步，另一种是对象同步。

方法同步是为了防止多线程访问同一方法导致数据崩溃。具体来说，在定义方法时加上关键字synchronized修饰即可，这能保证某一线程在其他任何线程访问这一方法前完成一 次执行， 即某线程一旦启动对该方法的访问，其他线程只能等待这个线程执行完这个方法后再访问。方法同步定义synchronized方法的格式如下。

public synchronized void methodName ([parameterList]){

/ /对共享对象的操作
}

对象同步是针对某数据对象而言的， 即synchronized关键字还可以放在对象前面限制访问该对象的一段代码，表示该对象在任何时刻只能由一个线程访问。 定义synchronized对象的格式如下。

synchronized (object) {
// 允许访问控制的代码
}

显然，方法同步和对象同步的代码可以互相等价转换。下面两段代码是等价的。

//方法同步
public synchronized void mymethodName() { //修饰方法
//对共享对象的操作
}//对象同步
public void mymethod( ) {
synchronized(this){ //修饰对象的引用
//对共享对象的操作
}
}

事实上，对于一个需要较长时间执行的方法来说，其中访问关键数据的时间可能很短，如果将整个方法申明为synchronized，将导致其他线程因无法调用该方法而长时间无法得到执行，这不利于提高程序的运行效率。这时，就可以使用对象同步，只把访问关键数据的代码段用花括号括起来，在其前面加上synchronized（this）即可。