在java中實現(xiàn)多線程的方法

在java中實現(xiàn)多線程的方法？這個問題可能是我們?nèi)粘W(xué)習(xí)或工作經(jīng)常見到的。希望通過這個問題能讓你收獲頗深。下面是小編給大家?guī)淼膮⒖純?nèi)容，讓我們一起來看看吧！

java多線程是指： 多線程一種機制，它允許在程序中并發(fā)執(zhí)行多個指令流，每個指令流都稱為一個線程，彼此間互相獨立，Java中所有變量都儲存在主存中，對于所有線程都是共享的。

java多線程詳解：

一、理解多線程

多線程是這樣一種機制，它允許在程序中并發(fā)執(zhí)行多個指令流，每個指令流都稱為一個線程，彼此間互相獨立。線程又稱為輕量級進程，它和進程一樣擁有獨立的執(zhí)行控制，由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)度，區(qū)別在于線程沒有獨立的存儲空間，而是和所屬進程中的其它線程共享一個存儲空間，這使得線程間的通信遠(yuǎn)較進程簡單。

具體到j(luò)ava內(nèi)存模型，由于Java被設(shè)計為跨平臺的語言，在內(nèi)存管理上，顯然也要有一個統(tǒng)一的模型。系統(tǒng)存在一個主內(nèi)存（Main Memory）， Java中所有變量都儲存在主存中，對于所有線程都是共享的。每條線程都有自己的工作內(nèi)存（Working Memory），工作內(nèi)存中保存的是主存中某些變量的拷貝，線程對所有變量的操作都是在工作內(nèi)存中進行，線程之間無法相互直接訪問，變量傳遞均需要通過主存完成。

多個線程的執(zhí)行是并發(fā)的，也就是在邏輯上“同時”，而不管是否是物理上的“同時”。如果系統(tǒng)只有一個CPU，那么真正的“同時”是不可能的。多線程和傳統(tǒng)的單線程在程序設(shè)計上最大的區(qū)別在于，由于各個線程的控制流彼此獨立，使得各個線程之間的代碼是亂序執(zhí)行的，將會帶來線程調(diào)度，同步等問題。 網(wǎng)管網(wǎng)bitsCN.com

二、在Java中實現(xiàn)多線程

我們不妨設(shè)想，為了創(chuàng)建一個新的線程，我們需要做些什么？很顯然，我們必須指明這個線程所要執(zhí)行的代碼，而這就是在Java中實現(xiàn)多線程我們所需要做的一切！

作為一個完全面向?qū)ο蟮恼Z言，Java提供了類 java.lang.Thread 來方便多線程編程，這個類提供了大量的方法來方便我們控制自己的各個線程。

那么如何提供給 Java 我們要線程執(zhí)行的代碼呢？讓我們來看一看 Thread 類。Thread 類最重要的方法是 run（） ，它為Thread 類的方法 start（） 所調(diào)用，提供我們的線程所要執(zhí)行的代碼。為了指定我們自己的代碼，只需要覆蓋它！

方法一：繼承 Thread 類，重寫方法 run（），我們在創(chuàng)建的 Thread 類的子類中重寫 run（） ，加入線程所要執(zhí)行的代碼即可。下面是一個例子：

public class TwoThread extends Thread {
    public void run() {
        for ( int i = 0; i < 10; i++ ) {
            System.out.println("New thread");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        TwoThread tt = new TwoThread();
        tt.start();
        for ( int i = 0; i < 10; i++ ) {
            System.out.println("Main thread");
        }
    }
}

這種方法簡單明了，符合大家的習(xí)慣，但是，它也有一個很大的缺點，那就是如果我們的類已經(jīng)從一個類繼承，則無法再繼承 Thread 類。

方法二：實現(xiàn) Runnable 接口

Runnable 接口只有一個方法 run（），我們聲明自己的類實現(xiàn) Runnable 接口并提供這一方法，將我們的線程代碼寫入其中，就完成了這一部分的任務(wù)。但是 Runnable 接口并沒有任何對線程的支持，我們還必須創(chuàng)建 Thread 類的實例，這一點通過 Thread 類的構(gòu)造函數(shù)public Thread（Runnable target）；來實現(xiàn)。下面是一個例子：

public class MyThread implements Runnable {
int count=1, number;
public MyThread(int num) {
number = num;
System.out.println("創(chuàng)建線程 " + number);
}
public void run() {
while(true) {
System.out.println("線程 " + number + ":計數(shù) " + count);
if(++count== 6) return;
}
}
public static void main(String args[]) {
for(int i = 0; i < 5; i++)
new Thread(new MyThread(i+1)).start();
}
}

使用 Runnable 接口來實現(xiàn)多線程使得我們能夠在一個類中包容所有的代碼，有利于封裝下面讓我們一起來研究一下多線程使用中的一些問題。

三、線程的四種狀態(tài)

1、新狀態(tài)：線程已被創(chuàng)建但尚未執(zhí)行（start（） 尚未被調(diào)用）。

2、可執(zhí)行狀態(tài)：線程可以執(zhí)行，雖然不一定正在執(zhí)行。CPU 時間隨時可能被分配給該線程，從而使得它執(zhí)行。

3、阻塞狀態(tài)：線程不會被分配 CPU 時間，無法執(zhí)行；可能阻塞于I/O，或者阻塞于同步鎖。

4、死亡狀態(tài)：正常情況下run（） 返回使得線程死亡。調(diào)用 stop（）或 destroy（） 亦有同樣效果，但是不被推薦，前者會產(chǎn)生異常，后者是強制終止，不會釋放鎖。

四、線程的優(yōu)先級

線程的優(yōu)先級代表該線程的重要程度，當(dāng)有多個線程同時處于可執(zhí)行狀態(tài)并等待獲得 CPU 時間時，線程調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)各個線程的優(yōu)先級來決定給誰分配 CPU 時間，優(yōu)先級高的線程有更大的機會獲得 CPU 時間，優(yōu)先級低的線程也不是沒有機會，只是機會要小一些罷了。

你可以調(diào)用 Thread 類的方法 getPriority（） 和 setPriority（）來存取線程的優(yōu)先級，線程的優(yōu)先級界于1（MIN_PRIORITY）和10（MAX_PRIORITY）之間，缺省是5（NORM_PRIORITY）。

五、線程的同步

由于同一進程的多個線程共享同一片存儲空間，在帶來方便的同時，也帶來了訪問沖突這個嚴(yán)重的問題。Java語言提供了專門機制以解決這種沖突，有效避免了同一個數(shù)據(jù)對象被多個線程同時訪問。

我們只需針對方法提出一套機制，這套機制就是 synchronized 關(guān)鍵字，它包括兩種用法：synchronized 方法和 synchronized 塊。

1. synchronized 方法：通過在方法聲明中加入synchronized關(guān)鍵字來聲明 synchronized 方法。synchronized 方法控制對類成員變量的訪問：每個類實例對應(yīng)一把鎖，每個 synchronized 方法都必須獲得調(diào)用該方法的類實例的鎖方能執(zhí)行，否則所屬線程阻塞，方法一旦執(zhí)行，就獨占該鎖，直到從該方法返回時才將鎖釋放，此后被阻塞的線程方能獲得該鎖，重新進入可執(zhí)行狀態(tài)。這種機制確保了同一時刻對于每一個類實例，其所有聲明為 synchronized 的成員函數(shù)中至多只有一個處于可執(zhí)行狀態(tài)（因為至多只有一個能夠獲得該類實例對應(yīng)的鎖），從而有效避免了類成員變量的訪問沖突（只要所有可能訪問類成員變量的方法均被聲明為 synchronized）。

在 Java 中，不光是類實例，每一個類也對應(yīng)一把鎖，這樣我們也可將類的靜態(tài)成員函數(shù)聲明為 synchronized，以控制其對類的靜態(tài)成員變量的訪問。

synchronized 方法的缺陷：若將一個大的方法聲明為synchronized 將會大大影響效率，典型地，若將線程類的方法run（）聲明為synchronized ，由于在線程的整個生命期內(nèi)它一直在運行，因此將導(dǎo)致它對本類任何synchronized方法的調(diào)用都永遠(yuǎn)不會成功。

2. synchronized 塊：通過 synchronized關(guān)鍵字來聲明synchronized 塊。語法如下：

synchronized(syncObject) {
//允許訪問控制的代碼
}

synchronized 塊是這樣一個代碼塊，其中的代碼必須獲得對象 syncObject 的鎖方能執(zhí)行，具體機制同前所述。由于可以針對任意代碼塊，且可任意指定上鎖的對象，故靈活性較高。

感謝各位的閱讀！看完上述內(nèi)容，你們對在java中實現(xiàn)多線程的方法大概了解了嗎？希望文章內(nèi)容對大家有所幫助。如果想了解更多相關(guān)文章內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。