匿名内部类创建线程对象；Thread类中的常用方法；多线程中的线程安全问题及处理方法（Java Day22)
一，使用匿名内部类创建线程对象
- 什么是匿名内部类：没有名字子类对象
- 本质：是一个对象
- 使用前提：
- 必须有继承或实现关系
- 一定有重写方法
- 格式：new 父类或接口名 （）{ 重写的方法 }；
- 多线程的两种实现方式正好满足匿名内部类的使用前提。意味着可以使用匿名内部类实现多线程
代码示例
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
// 创建 一条新线程出来 创建 Thread类的对象
// 继承 [匿名内部类]，匿名内部类不用写子类直接继承 Thread() 父类
// 线程的子类对象
//线程一
new Thread() {
//重写方法
@Override
public void run() {
// run 方法里面写线程的任务
for (int i = 0; i < 6; i++) {
System.out.println("java 就是好");
}
}
}.start(); // 开启线程
//线程二
new Thread() {
//重写方法
@Override
public void run() {
// run 方法里面写线程的任务
for (int i = 0; i < 6; i++) {
System.out.println("越学越简单");
}
}
}.start(); // 开启线程
//实现接口
//这是一个线程任务对象
Runnable target = new Runnable() {
//重写方法
@Override
public void run() {
System.out.println("风光无限好");
}
}.start;
//线程任务对象
Runnable target1 = new Runnable() {
//重写方法
@Override
public void run() {
System.out.println("只是近黄昏");
}
};
//创建 Thread 的对象并绑定线程任务
Thread t1 = new Thread(target1);
t1.start();
//创建线程对象
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
//重写方法
@Override
public void run() {
System.out.println("花花世界无限好");
}
});
t2.start();
}
}
二，Thread类中的常用方法
-
获取线程名称
- getName（）：获取线程名称 【普通方法，被线程对象调用】线程是可以人为命名的
-
设置线程名称
- setName(String name) ：给线程改名
代码示例
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建线程对象
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println(123);
}
};
Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println(123);
}
};
Thread t3 = new Thread("夏天") {
@Override
public void run() {
System.out.println(123);
}
};
//获取线程的名称 [默认的名字]
System.out.println(t1.getName()); //Thread-0
System.out.println(t2.getName()); //Thread-1
System.out.println(t3.getName()); //夏天
//设置线程的名字 [修改线程的名字]
t1.setName("花花");
t2.setName("花花");
System.out.println(t1.getName()); //花花
System.out.println(t2.getName()); //花花， 可以重名
}
}
- 结论：
- 线程没有指定名称的时候，默认名称是以thread开头后面跟数字从0 开始依次递增1
- 线程可以指定名称，可以构造指定也可以是set方法指定，可以重名
-
获取当前线程对象
- 作用：
可以在任意位置，获取当前正在执行这段代码的线程对象 - 静态方法：
Thread Thread.currentThread(); 返回当前正在执行这段代码的线程对象的引用哪条线程在执行这段代码，返回的就是哪条线程的对象
代码示例
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
// 获取 main 的线程对象
Thread tname = Thread.currentThread();
System.out.println(tname);// Thread[main,5,main]----main方法，线程优先级5，线程的名字是main
Thread thread =new Thread() {
public void run() {
Thread tname2 = Thread.currentThread();
System.out.println(tname2); //Thread[Thread-0,5,main]----线程的名称，优先级5，main方法
System.out.println(tname2.getName()); //Thread-0, 获取一条正在执行代码的线程的名称
}
}/*.start()*/;// 启动线程，如果不启动的化，run方法执行不了
//调用 start() 得到的线程对象 说明启动了新的线程
thread.run(); //调用run方法得到的main线程对象，意味着没有启动新的线程
}
}
-
练习
- 获取主方法所在的线程的名称
- 获取垃圾回收线程的线程名称
- 分析：
- 获取线程名称【 getName（）被谁线程对象调用】
- 相办法获取当前线程对象【 Thread.currentThread() 】，
- 调用垃圾回收器：System.gc ( )
- 如何确定垃圾回收线程工作？重写 Object 中的 finalize（）
代码示例
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws Throwable {
// 获取主线程的线程对象
Thread tname = Thread.currentThread();
// 获取线程名称
System.out.println(tname.getName());
// 获取垃圾回收线程
// 创建一个匿名对象
// Test01 test01 = new Test01();// 把对象赋值给变量 gc方法调用的是回收不到对象gc线程就没有执行
// 匿名对象 只能使用一次
new Test01();// 匿名对象没名字，gc方法回收这个对象， finalize()就会执行，意味着gc的线程就开启执行了
System.gc(); // 调用finalize(）是垃圾线程的
test01.finalize(); // 是main方法行为不是垃圾线程的行为
}
@Override
public void finalize() throws Throwable {
// 监听垃圾回收线程的对象和名称
Thread thread = Thread.currentThread();
System.out.println(thread);
System.out.println(thread.getName());
}
}
-
线程休眠
- Thread.sleep(long time)：使开启的线程休眠time常时间。以毫秒为单位，他是一个静态方法。
代码示例
public class Demo04 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 要主线程休息1 s，过了一秒之后才执行
//Thread.sleep(1000);
//System.out.println(123);
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(2000); //sleep方法的异常在 run方法中只能捕获处理
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("春夏秋冬"); //春夏秋冬
}
}.start();
Thread.sleep(1000);
System.out.println(123);//123
//先执行春夏秋冬一秒后执行123
}
}
- 注意事项：
- sleep 方法存在一个 InterruptedException 异常的。该异常在 main 方法中可以声明处理也可以捕获处理。
- 如果在 run 方法中，InterruptedException 异常只能捕获异常处理。
-
守护线程
- 概述：给普通线程执行创造执行环境的线程，守护普通线程可以安全的执行。一般守护线程看不到的，默默无闻做奉献的一个线程。比如：垃圾回收线程
- 如果所有的普通线程都消失，守护线程就没有存在的必要。【普通线程消失，守护线程也会及时的关闭】
- 方法：
- setDaemon(boolean flag)：给线程设置成为守护线程
- isDaemon()：判断该线程是否为守护线程
代码示例
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) {
//验证垃圾回收线程是否为守护线程， 结果为true, 所以这个线程是守护线程
new Demo05();
System.gc();
//创建一条新的线程
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println(123);
}
};
System.out.println(t1.isDaemon()); //false, t1不是守护线程
//将t1转换为守护线程
t1.setDaemon(true);
System.out.println(t1.isDaemon()); //true, t1是守护线程
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
boolean b = Thread.currentThread().isDaemon();
System.out.println(b); //true
}
}
-
线程优先级
- jvm 对线程的执行采用的是抢占式调度，线程的执行顺序没法控制的，但是有的时候对于一些特殊的线程要求提前执行情况，想办法人为的控制一下执行顺序，给线程增加了优先级的概念。优先级数值越大优先级越靠前。但是优先级有范围的：1到10
setPriority(int newPriority)：更改线程的优先级。线程的默认优先级是5- thread类中有三个优先级的常量值：
-
MAX_PRIORITY：线程可以具有的最高优先级。 10 -
MIN_PRIORITY：线程可以具有的最低优先级。 1 -
NORM_PRIORITY：分配给线程的默认优先级。 5
代码示例
public class Demo06 {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = Thread.currentThread();
System.out.println(t1);// 显示优先级，Thread[main,5,main]默认是5
t1.setPriority(10);
System.out.println(t1);// Thread[main,10,main] 优先级由5变为了10
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("春暖花开");
}
// 创建一个新的线程
new Thread() {
@Override
public void run() {
Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); //优先级为1
// 没有指定优先级，默认的是5
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("鸟语花香");
}
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
Thread.currentThread().setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); //优先级为10
for (int i = 0; i < 200; i++) {
System.out.println("花花世界");
}
}
}.start();
}
}
三，多线程中的线程安全问题
-
问题描述
- 两个线程操作同一个对象中的资源，执行的时候导致，showA方法没有执行完毕，就去执行showB方法，导致两个方法的结果交叉感染了。出现问题了。
- 原因：同一个对象的资源被两个不同的线程执行使用，线程执行机制是抢占式调度，执行时jvm两个线程之间来回的切换，出现一个线程方法还没有执行完毕，就去执行另一个线程，导致两个线程的一部分内容出现交叉问题。
- 多线程问题的产生就是多个线程使用同一个资源 产生的
代码示例
//定义一个测试类
public class Person_Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建了一个person对象
Person person = new Person();
// 创建线程对象
new Thread() {
public void run() {
person.showA();// 效果输出 我爱中国
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
person.showB();// 好大的家
}
}.start();
}
}
//定义一个Person类
public class Person {
public void showA() {
while(true) {
System.out.print("我");
System.out.print("爱");
System.out.print("中");
System.out.print("国");
System.out.println();
}
}
public void showB() { while(true) { System.out.print("好"); System.out.print("大"); System.out.print("的"); System.out.print("家"); System.out.println(); } } }
- 解决方案：
- 分析：问题产生的直接原因，线程没有执行完jvm就跑路
- 思路：想办法要jvm把正在做的事做完再跑路 【排个队，把线程事干完再去干别的线程不然不让jvm走】
- 方案：给jvm干的事加约束【锁】锁机制解决安全问题
- 线程要干的事使用锁锁起来把jvm执行权留在自己线程内部【jvm要执行线程的时候得到这个锁】，执行完毕之后把锁还给jvm，jvm拿着锁去执行所有的线程【的锁要求是同一个锁】
- 加锁的方式：有同步代码块、同步方法
-
同步代码块
- 作用：就是解决多线程安全问题的。
- 使用格式:
synchronized (锁对象) {会发生线程安全的代码} - 使用同步代码块之后的效果：
代码示例//定义Person类
public class Person {
public void showA() {
while(true) {
// 同步代码块
synchronized(this) {
System.out.print("我");
System.out.print("爱");
System.out.print("中");
System.out.print("国");
System.out.println();
}
}
}
public void showB() {
while(true) {
synchronized(this) {
System.out.print("好");
System.out.print("大");
System.out.print("的");
System.out.print("家");
System.out.println();
}
}
}
}
//定义测试类
public class Person_Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建了一个person对象
Person person = new Person();
//Person person1 = new Person();
// 创建线程对象
new Thread() {
public void run() {
person.showA();// 效果输出 我爱中国
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
person.showB();// 好大的家
}
}.start();
}
}
- 同步代码块上锁：上在资源有可能产生问题的代码上
-
同步方法
- 把线程要执行的代码使用方法封装起来，然后我给方法上把锁，将来jvm想要执行这个方法，必须有这个方法对应锁。
- 同步方法的格式：
权限修饰符 synchronized 返回值类型 方法名称(参数列表) { 需要同步的方法体【多条线程需要共同执行的代码段】}
代码示例
public class Person {
public void showA() {
while(true) {
// 使用同步方法解决
show();
}
}
// 同步方法1
public synchronized void show() {
System.out.print("我");
System.out.print("爱");
System.out.print("中");
System.out.print("国");
System.out.println();
}
public void showB() {
while(true) {
// 同步方法
print();
}
}
public synchronized void print() {
System.out.print("好");
System.out.print("大");
System.out.print("的");
System.out.print("家");
System.out.println();
}
}
-
锁对象的说明
- 同步代码块的锁对象是谁？
- 同步代码块的锁对象没有确定前可以是任意引用数据类型对象，一旦确定下来所有的同步代码块的锁对象保证唯一【同一个对象】
- 锁要唯一。不然解决不了安全问题。
- 同步方法的锁对象是谁？
- 普通同步方法：默认的锁对象是this【当前调用对象】使用的时候必须保证所有的同步方法的调用对象是同一个对象
- 静态同步方法：默认的锁对象是 字节码文件对象【类名.class】
- 使用注意事项：【保证锁对象唯一】
- 如果单一方式使用：
- 单一同步代码块：需要同步代码块的所有的锁对象上下一致，保证唯一
- 单一使用同步方法：需要保证所有的同步方法的调用对象始终是同一个对象
- 混合使用：
- 普通同步方法和静态同步方法不能够混用。【锁对象不唯一】
- 同步代码块和同步方法混用：保证同步代码块的锁对象和同步方法的锁对象保持一致
- 总结一句话：锁对象的使用【唯一性】
-
死锁
- A线程需要甲资源，同时拥有乙资源才能继续执行【甲乙资源合起来是锁资源】；B线程需要乙资源，同时拥有甲资源才能继续，两条线程都不肯释放自己拥有的资源，同时也需要对方的其他的资源时，就都无法进行运行。形成“死锁”现象。
- 代码表现：
有了同步代码块的嵌套，就可能发生死锁。某条线程获取了外层的锁对象A，需要内层的锁对象B，等待；另外一条线程获取了外层的锁对象B，需要内层的锁对象A，等待。两条线程就会形成死锁。
代码示例
public class Demo07 {
public static void main(String[] args) {
new Thread() {
@Override
public void run() {
while(true) {
synchronized ("a") {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"得到了a等待b");
synchronized ("b") {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"得到了b可以继续执行了");
}
}
}
}
}.start();
new Thread() {
@Override
public void run() {
while(true) {
synchronized ("b") {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"得到了b等待a");
synchronized ("a") {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"得到了a可以继续执行了");
}
}
}
}
}.start();
}
}
-
线程安全火车票案例
- 分析：多窗口卖票，票唯一的资源。每个窗口的动作相同。一个窗口看成一个线程，线程任务是一样。只需要重写一次run方法指定任务。选择接口实现。任务是干卖票。
- 卖票过程：
- 有票【固定数 变量来模拟票】
- 出票 【一次只能出一张 ，出一张票的总数少一张】
- 票数为0不卖了
- 步骤：
- 定义一个变量 充当票以及票数
- 写循环循环里面开始卖票 票数减1【循环条件，卖票的条件】
代码示例
//定义一个类继承接口
public class SellTicket implements Runnable{
int ticket = 100;
int num = 0;
@Override
public void run() {
while(true) {
synchronized ("a") {
// 票数为0 时不卖了
if (ticket == 0) {
System.out.println("票已经卖完了");
break;
}else if (ticket >0 && ticket <= 100) {
try {
// 出票
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+"正在卖第"+(++num)+"张票剩余票数"+(--ticket)+"张");
}
}
}
}
}
//定义测试类
public class Ticket_Test {
public static void main(String[] args) {
SellTicket target = new SellTicket();
// 创建窗口
new Thread(target, "窗口一").start();
new Thread(target, "窗口二").start();
new Thread(target, "窗口三").start();
}
}
- 多线程练习
- 按要求编写多线程应用程序，模拟多个人通过一个山洞：
- 这个山洞每次只能通过一个人，每个人通过山洞的时间为5秒；随机生成10个人，同时准备过此山洞，并且定义一个变量用于记录通过隧道的人数。
- 显示每次通过山洞的人的姓名 [格式：pn n为人数的个数]，和通过顺序
- 分析：
1.定义一个隧道类，实现Runnable接口：
1.1 定义一个变量，用来记录通过隧道的人数；
1.2 重写Runnable的run方法；
1.3 定义一个同步方法，模拟每个人通过隧道需要5秒钟：
1.3.1 子线程睡眠5秒钟，模拟每个人通过隧道需要5秒钟；
1.3.2 改变通过的人次；
1.3.3 打印线程名称及其通过隧道的顺序，模拟人通过隧道及其顺序；
1.4 调用通过隧道的方法；
2.定义一个测试类：
2.1 在main方法中创建一个隧道类对象；
2.2 在main方法中，循环创建10个子线程对象，通过构造方法把隧道对象
和线程名（作为人的姓名）传递进去，并开启子线程；
代码示例
public class Tunnel implements Runnable {
int count = 0;
@Override
public void run() {
//调用通过隧道的方法
try {
crossPerson();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//定义一个同步方法，模拟每个人通过隧道需要5秒钟
public synchronized void crossPerson() throws InterruptedException {
//子线程睡眠5秒钟，模拟每个人通过隧道需要5秒钟
Thread.sleep(5000);
//改变通过的人次
count++;
//打印线程名称及其通过隧道的顺序，模拟人通过隧道及其顺序
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在通过山洞是第"+count+"个通过的");
}
}
//定义测试类
package zuoye;
public class Tunnel_Test {
public static void main(String[] args) {
Tunnel tul = new Tunnel();
//利用for 循环完成
for (int i = 1; i < 10; i++) {
Thread t = new Thread(tul,"p"+i);
t.start();
}
}
}
浙公网安备 33010602011771号