前言：
最全面的java多线程用法解析，如果你对Java的多线程机制并没有深入的研究，那么本文可以帮助你更透彻地理解Java多线程的原理以及使用方法。
1.创建线程
在Java中创建线程有两种方法：使用Thread类和使用Runnable接口。在使用Runnable接口时需要建立一个Thread实例。因此，无论是通过Thread类还是Runnable接口建立线程，都必须建立Thread类或它的子类的实例。Thread构造函数：
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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：继承Thread类覆盖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.线程的生命周期
与人有生老病死一样，线程也同样要经历开始（等待）、运行、挂起和停止四种不同的状态。这四种状态都可以通过Thread类中的方法进行控制。下面给出了Thread类中和这四种状态相关的方法。
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// 开始线程publicvoid start( );publicvoid run( );// 挂起和唤醒线程publicvoid resume( ); // 不建议使用publicvoid suspend( ); // 不建议使用publicstaticvoid sleep(long millis);publicstaticvoid sleep(long millis, int nanos);// 终止线程publicvoid stop( ); // 不建议使用publicvoid interrupt( );// 得到线程状态publicboolean isAlive( );publicboolean isInterrupted( );publicstaticboolean interrupted( );// join方法publicvoid join( ) throws InterruptedException; |
线程在建立后并不马上执行run方法中的代码，而是处于等待状态。线程处于等待状态时，可以通过Thread类的方法来设置线程不各种属性，如线程的优先级（setPriority）、线程名(setName)和线程的类型（setDaemon）等。
当调用start方法后，线程开始执行run方法中的代码。线程进入运行状态。可以通过Thread类的isAlive方法来判断线程是否处于运行状态。当线程处于运行状态时，isAlive返回true，当isAlive返回false时，可能线程处于等待状态，也可能处于停止状态。下面的代码演示了线程的创建、运行和停止三个状态之间的切换，并输出了相应的isAlive返回值。
一但线程开始执行run方法，就会一直到这个run方法执行完成这个线程才退出。但在线程执行的过程中，可以通过两个方法使线程暂时停止执行。这两个方法是suspend和sleep。在使用suspend挂起线程后，可以通过resume方法唤醒线程。而使用sleep使线程休眠后，只能在设定的时间后使线程处于就绪状态（在线程休眠结束后，线程不一定会马上执行，只是进入了就绪状态，等待着系统进行调度）。
在使用sleep方法时有两点需要注意：
1.sleep方法有两个重载形式，其中一个重载形式不仅可以设毫秒，而且还可以设纳秒(1,000,000纳秒等于1毫秒)。但大多数操作系统平台上的Java虚拟机都无法精确到纳秒，因此，如果对sleep设置了纳秒，Java虚拟机将取最接近这个值的毫秒。
2.在使用sleep方法时必须使用throws或try{…}catch{…}。因为run方法无法使用throws，所以只能使用try{…}catch{…}。当在线程休眠的过程中，使用interrupt方法中断线程时sleep会抛出一个InterruptedException异常。sleep方法的定义如下：
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publicstaticvoid sleep(long millis) throws InterruptedExceptionpublicstaticvoid sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException |
有三种方法可以使终止线程。
- 使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止。
- 使用stop方法强行终止线程（这个方法不推荐使用，因为stop和suspend、resume一样，也可能发生不可预料的结果）。
- 使用interrupt方法中断线程。
1.使用退出标志终止线程
当run方法执行完后，线程就会退出。但有时run方法是永远不会结束的。如在服务端程序中使用线程进行监听客户端请求，或是其他的需要循环处理的任务。在这种情况下，一般是将这些任务放在一个循环中，如while循环。如果想让循环永远运行下去，可以使用while(true){…}来处理。但要想使while循环在某一特定条件下退出，最直接的方法就是设一个boolean类型的标志，并通过设置这个标志为true或false来控制while循环是否退出。下面给出了一个利用退出标志终止线程的例子。
join方法的功能就是使异步执行的线程变成同步执行。也就是说，当调用线程实例的start方法后，这个方法会立即返回，如果在调用start方法后后需要使用一个由这个线程计算得到的值，就必须使用join方法。如果不使用join方法，就不能保证当执行到start方法后面的某条语句时，这个线程一定会执行完。而使用join方法后，直到这个线程退出，程序才会往下执行。下面的代码演示了join的用法。
3.多线程安全问题
问题原因：当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误。
解决办法：对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完，在执行过程中，其他线程不执行。
同步代码块：
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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()+"---卖出"+ticket--); } } }} |
同步函数
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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()+"卖出了"+ticket--); } public void run(){ while(true){ saleTicket(); } }} |
同步函数锁是this 静态同步函数锁是class
线程间的通信
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/** * Java学习交流QQ群：589809992 我们一起学Java！ */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("张三", "男"); }else{ p.set("lili", "nv"); } x=(x+1)%2; } } }).start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ p.get(); } } }).start(); }}/*张三....男张三....男lili....nvlili....男张三....nvlili....男*/ |
修改上面代码
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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("张三", "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 张三....男 张三....男 张三....男 张三....男 */ |
等待唤醒机制
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/* *线程等待唤醒机制 *等待和唤醒必须是同一把锁 */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("张三", "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(); }} |
生产消费机制一
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/** * Java学习交流QQ群：589809992 我们一起学Java！ */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+"编号："+num++; System.out.println("生产了...."+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("消费了******"+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(); }} |
生产消费机制二
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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+"编号："+num++; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产了...."+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()+"消费了******"+name); flags =false; notifyAll(); } } final Goods g =new Goods(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.produce("商品"); } } },"生产者一号").start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.produce("商品"); } } },"生产者二号").start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.consume(); } } },"消费者一号").start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ while(true){ g.consume(); } } },"消费者二号").start(); }}/*消费者二号消费了******商品编号：48049生产者一号生产了....商品编号：48050消费者一号消费了******商品编号：48050生产者一号生产了....商品编号：48051消费者二号消费了******商品编号：48051生产者二号生产了....商品编号：48052消费者二号消费了******商品编号：48052生产者一号生产了....商品编号：48053消费者一号消费了******商品编号：48053生产者一号生产了....商品编号：48054消费者二号消费了******商品编号：48054生产者二号生产了....商品编号：48055消费者二号消费了******商品编号：48055*/ |
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