最全面的java多線程用法解析，如果你對Java的多線程機制并沒有深入的研究，那么本文可以幫助你更透徹地理解Java多線程的原理以及使用方法。
1.創(chuàng)建線程
在Java中創(chuàng)建線程有兩種方法：使用Thread類和使用Runnable接口。在使用Runnable接口時需要建立一個Thread實例。因此，無論是通過Thread類還是Runnable接口建立線程，都必須建立Thread類或它的子類的實例。Thread構造函數(shù)：
- public Thread( );
- public Thread(Runnable target);
- public Thread(String name);
- public Thread(Runnable target, String name);
- public Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
- public Thread(ThreadGroup group, String name);
- public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);
- public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize);
方法一：繼承Thread類覆蓋run方法
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public class ThreadDemo1 { public static void main(String[] args){ Demo d = new Demo(); d.start(); for(int i=0;i<60;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i); } } } class Demo extends Thread{ public void run(){ for(int i=0;i<60;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i); } } } |
方法二：
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public class ThreadDemo2 { public static void main(String[] args){ Demo2 d =new Demo2(); Thread t = new Thread(d); t.start(); for(int x=0;x<60;x++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x); } }}class Demo2 implements Runnable{ public void run(){ for(int x=0;x<60;x++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+x); } }} |
2.線程的生命周期
與人有生老病死一樣，線程也同樣要經(jīng)歷開始（等待）、運行、掛起和停止四種不同的狀態(tài)。這四種狀態(tài)都可以通過Thread類中的方法進行控制。下面給出了Thread類中和這四種狀態(tài)相關的方法。
// 開始線程
publicvoid start( );
publicvoid run( );
// 掛起和喚醒線程
publicvoid resume( ); // 不建議使用
publicvoid suspend( ); // 不建議使用
publicstaticvoid sleep(long millis);
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos);
// 終止線程
publicvoid stop( ); // 不建議使用
publicvoid interrupt( );
// 得到線程狀態(tài)
publicboolean isAlive( );
publicboolean isInterrupted( );
publicstaticboolean interrupted( );
// join方法
publicvoid join( ) throws InterruptedException;
線程在建立后并不馬上執(zhí)行run方法中的代碼，而是處于等待狀態(tài)。線程處于等待狀態(tài)時，可以通過Thread類的方法來設置線程不各種屬性，如線程的優(yōu)先級（setPriority）、線程名(setName)和線程的類型（setDaemon）等。
當調用start方法后，線程開始執(zhí)行run方法中的代碼。線程進入運行狀態(tài)。可以通過Thread類的isAlive方法來判斷線程是否處于運行狀態(tài)。當線程處于運行狀態(tài)時，isAlive返回true，當isAlive返回false時，可能線程處于等待狀態(tài)，也可能處于停止狀態(tài)。下面的代碼演示了線程的創(chuàng)建、運行和停止三個狀態(tài)之間的切換，并輸出了相應的isAlive返回值。
一但線程開始執(zhí)行run方法，就會一直到這個run方法執(zhí)行完成這個線程才退出。但在線程執(zhí)行的過程中，可以通過兩個方法使線程暫時停止執(zhí)行。這兩個方法是suspend和sleep。在使用suspend掛起線程后，可以通過resume方法喚醒線程。而使用sleep使線程休眠后，只能在設定的時間后使線程處于就緒狀態(tài)（在線程休眠結束后，線程不一定會馬上執(zhí)行，只是進入了就緒狀態(tài)，等待著系統(tǒng)進行調度）。
在使用sleep方法時有兩點需要注意：
1. sleep方法有兩個重載形式，其中一個重載形式不僅可以設毫秒，而且還可以設納秒(1,000,000納秒等于1毫秒)。但大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺上的Java虛擬機都無法精確到納秒，因此，如果對sleep設置了納秒，Java虛擬機將取最接近這個值的毫秒。
2. 在使用sleep方法時必須使用throws或try{…}catch{…}。因為run方法無法使用throws，所以只能使用try{…}catch{…}。當在線程休眠的過程中，使用interrupt方法中斷線程時sleep會拋出一個InterruptedException異常。sleep方法的定義如下：
publicstaticvoid sleep(long millis) throws InterruptedException
publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException
有三種方法可以使終止線程。
1. 使用退出標志，使線程正常退出，也就是當run方法完成后線程終止。
2. 使用stop方法強行終止線程（這個方法不推薦使用，因為stop和suspend、resume一樣，也可能發(fā)生不可預料的結果）。
3. 使用interrupt方法中斷線程。
1. 使用退出標志終止線程
當run方法執(zhí)行完后，線程就會退出。但有時run方法是永遠不會結束的。如在服務端程序中使用線程進行監(jiān)聽客戶端請求，或是其他的需要循環(huán)處理的任務。在這種情況下，一般是將這些任務放在一個循環(huán)中，如while循環(huán)。如果想讓循環(huán)永遠運行下去，可以使用while(true){…}來處理。但要想使while循環(huán)在某一特定條件下退出，最直接的方法就是設一個boolean類型的標志，并通過設置這個標志為true或false來控制while循環(huán)是否退出。下面給出了一個利用退出標志終止線程的例子。
join方法的功能就是使異步執(zhí)行的線程變成同步執(zhí)行。也就是說，當調用線程實例的start方法后，這個方法會立即返回，如果在調用start方法后后需要使用一個由這個線程計算得到的值，就必須使用join方法。如果不使用join方法，就不能保證當執(zhí)行到start方法后面的某條語句時，這個線程一定會執(zhí)行完。而使用join方法后，直到這個線程退出，程序才會往下執(zhí)行。下面的代碼演示了join的用法。
3.多線程安全問題
問題原因：當多條語句在操作同一個線程共享數(shù)據(jù)時，一個線程對多條語句只執(zhí)行了一部分，還沒執(zhí)行完，另一個線程參與進來執(zhí)行，導致共享數(shù)據(jù)的錯誤。
解決辦法：對多條操作共享數(shù)據(jù)的語句，只能讓一個線程都執(zhí)行完，在執(zhí)行過程中，其他線程不執(zhí)行。
同步代碼塊：
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public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){ Ticket t =new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t,"窗口一"); Thread t2 = new Thread(t,"窗口二"); Thread t3 = new Thread(t,"窗口三"); Thread t4 = new Thread(t,"窗口四"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); }}class Ticket implements Runnable{ private int ticket =400; public void run(){ while(true){ synchronized (new Object()) { try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } if(ticket<=0) break; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---賣出"+ticket--); } } }} |
同步函數(shù)
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public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){ Ticket t =new Ticket(); Thread t1 = new Thread(t,"窗口一"); Thread t2 = new Thread(t,"窗口二"); Thread t3 = new Thread(t,"窗口三"); Thread t4 = new Thread(t,"窗口四"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); }}class Ticket implements Runnable{ private int ticket = 4000; public synchronized void saleTicket(){ if(ticket>0) System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"賣出了"+ticket--); } public void run(){ while(true){ saleTicket(); } }} |
同步函數(shù)鎖是this 靜態(tài)同步函數(shù)鎖是class
線程間的通信
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public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){ class Person{ public String name; private String gender; public void set(String name,String gender){ this.name =name; this.gender =gender; } public void get(){ System.out.println(this.name+"...."+this.gender); } } final Person p =new Person(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ int x=0; while(true){ if(x==0){ p.set("張三", "男"); }else{ p.set("lili", "nv"); } x=(x+1)%2; } } }).start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ p.get(); } } }).start(); }}/*張三....男張三....男lili....nvlili....男張三....nvlili....男*/ |
修改上面代碼
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public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args){ class Person{ public String name; private String gender; public void set(String name,String gender){ this.name =name; this.gender =gender; } public void get(){ System.out.println(this.name+"...."+this.gender); } } final Person p =new Person(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ int x=0; while(true){ synchronized (p) { if(x==0){ p.set("張三", "男"); }else{ p.set("lili", "nv"); } x=(x+1)%2; } } } }).start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ synchronized (p) { p.get(); } } } }).start(); } } /* lili....nv lili....nv lili....nv lili....nv lili....nv lili....nv 張三....男 張三....男 張三....男 張三....男 */ |
等待喚醒機制
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/* *線程等待喚醒機制 *等待和喚醒必須是同一把鎖 */public class ThreadDemo3 { private static boolean flags =false; public static void main(String[] args){ class Person{ public String name; private String gender; public void set(String name,String gender){ this.name =name; this.gender =gender; } public void get(){ System.out.println(this.name+"...."+this.gender); } } final Person p =new Person(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ int x=0; while(true){ synchronized (p) { if(flags) try { p.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }; if(x==0){ p.set("張三", "男"); }else{ p.set("lili", "nv"); } x=(x+1)%2; flags =true; p.notifyAll(); } } } }).start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ synchronized (p) { if(!flags) try { p.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }; p.get(); flags =false; p.notifyAll(); } } } }).start(); }} |
生產(chǎn)消費機制一
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public class ThreadDemo4 { private static boolean flags =false; public static void main(String[] args){ class Goods{ private String name; private int num; public synchronized void produce(String name){ if(flags) try { wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } this.name =name+"編號："+num++; System.out.println("生產(chǎn)了...."+this.name); flags =true; notifyAll(); } public synchronized void consume(){ if(!flags) try { wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println("消費了******"+name); flags =false; notifyAll(); } } final Goods g =new Goods(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.produce("商品"); } } }).start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.consume(); } } }).start(); }} |
生產(chǎn)消費機制2
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public class ThreadDemo4 { private static boolean flags =false; public static void main(String[] args){ class Goods{ private String name; private int num; public synchronized void produce(String name){ while(flags) try { wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } this.name =name+"編號："+num++; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生產(chǎn)了...."+this.name); flags =true; notifyAll(); } public synchronized void consume(){ while(!flags) try { wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消費了******"+name); flags =false; notifyAll(); } } final Goods g =new Goods(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.produce("商品"); } } },"生產(chǎn)者一號").start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.produce("商品"); } } },"生產(chǎn)者二號").start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.consume(); } } },"消費者一號").start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.consume(); } } },"消費者二號").start(); }}/*消費者二號消費了******商品編號：48049生產(chǎn)者一號生產(chǎn)了....商品編號：48050消費者一號消費了******商品編號：48050生產(chǎn)者一號生產(chǎn)了....商品編號：48051消費者二號消費了******商品編號：48051生產(chǎn)者二號生產(chǎn)了....商品編號：48052消費者二號消費了******商品編號：48052生產(chǎn)者一號生產(chǎn)了....商品編號：48053消費者一號消費了******商品編號：48053生產(chǎn)者一號生產(chǎn)了....商品編號：48054消費者二號消費了******商品編號：48054生產(chǎn)者二號生產(chǎn)了....商品編號：48055消費者二號消費了******商品編號：48055*/ |
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