線程的創(chuàng)建和啟動(dòng)
?????? java語言已經(jīng)內(nèi)置了多線程支持,所有實(shí)現(xiàn)Runnable接口的類都可被啟動(dòng)一個(gè)新線程,新線程會(huì)執(zhí)行該實(shí)例的run()方法,當(dāng)run()方法執(zhí)行 完畢后,線程就結(jié)束了。一旦一個(gè)線程執(zhí)行完畢,這個(gè)實(shí)例就不能再重新啟動(dòng),只能重新生成一個(gè)新實(shí)例,再啟動(dòng)一個(gè)新線程。
????? Thread類是實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的一個(gè)實(shí)例,它代表一個(gè)線程的實(shí)例,并且,啟動(dòng)線程的唯一方法就是通過Thread類的start()實(shí)例方法:
Thread t = new Thread();
t.start();
?????? start()方法是一個(gè)native方法,它將啟動(dòng)一個(gè)新線程,并執(zhí)行run()方法。Thread類默認(rèn)的run()方法什么也不做就退出了。注意:直接調(diào)用run()方法并不會(huì)啟動(dòng)一個(gè)新線程,它和調(diào)用一個(gè)普通的java方法沒有什么區(qū)別。
?????? 因此,有兩個(gè)方法可以實(shí)現(xiàn)自己的線程:
????? 方法1:自己的類extend Thread,并復(fù)寫run()方法,就可以啟動(dòng)新線程并執(zhí)行自己定義的run()方法。例如:
public class MyThread extends Thread {
??? public run() {
??????? System.out.println("MyThread.run()");
??? }
}
在合適的地方啟動(dòng)線程:new MyThread().start();
?方法2:如果自己的類已經(jīng)extends另一個(gè)類,就無法直接extends Thread,此時(shí),必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)Runnable接口:
public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {
??? public run() {
??????? System.out.println("MyThread.run()");
??? }
}
為了啟動(dòng)MyThread,需要首先實(shí)例化一個(gè)Thread,并傳入自己的MyThread實(shí)例:
MyThread myt = new MyThread();
Thread t = new Thread(myt);
t.start();
事實(shí)上,當(dāng)傳入一個(gè)Runnable target參數(shù)給Thread后,Thread的run()方法就會(huì)調(diào)用target.run(),參考JDK源代碼:
public void run() {
??? if (target != null) {
??????? target.run();
??? }
}
線程還有一些Name, ThreadGroup, isDaemon等設(shè)置,由于和線程設(shè)計(jì)模式關(guān)聯(lián)很少,這里就不多說了。
線程同步
????? 由于同一進(jìn)程內(nèi)的多個(gè)線程共享內(nèi)存空間,在Java中,就是共享實(shí)例,當(dāng)多個(gè)線程試圖同時(shí)修改某個(gè)實(shí)例的內(nèi)容時(shí),就會(huì)造成沖突,因此,線程必須實(shí)現(xiàn)共享互斥,使多線程同步。
????? 最簡單的同步是將一個(gè)方法標(biāo)記為synchronized,對(duì)同一個(gè)實(shí)例來說,任一時(shí)刻只能有一個(gè)synchronized方法在執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)方法正在執(zhí) 行某個(gè)synchronized方法時(shí),其他線程如果想要執(zhí)行這個(gè)實(shí)例的任意一個(gè)synchronized方法,都必須等待當(dāng)前執(zhí)行 synchronized方法的線程退出此方法后,才能依次執(zhí)行。
????? 但是,非synchronized方法不受影響,不管當(dāng)前有沒有執(zhí)行synchronized方法,非synchronized方法都可以被多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行。
????? 此外,必須注意,只有同一實(shí)例的synchronized方法同一時(shí)間只能被一個(gè)線程執(zhí)行,不同實(shí)例的synchronized方法是可以并發(fā)的。例 如,class A定義了synchronized方法sync(),則不同實(shí)例a1.sync()和a2.sync()可以同時(shí)由兩個(gè)線程來執(zhí)行。
Java鎖機(jī)制
多線程同步的實(shí)現(xiàn)最終依賴鎖機(jī)制。我們可以想象某一共享資源是一間屋子,每個(gè)人
都是一個(gè)線程。當(dāng)A希望進(jìn)入房間時(shí),他必須獲得門鎖,一旦A獲得門鎖,他進(jìn)去后就立刻將門鎖上,于是B,C,D...就不得不在門外等待,直到A釋放鎖出
來后,B,C,D...中的某一人搶到了該鎖(具體搶法依賴于JVM的實(shí)現(xiàn),可以先到先得,也可以隨機(jī)挑選),然后進(jìn)屋又將門鎖上。這樣,任一時(shí)刻最多有
一人在屋內(nèi)(使用共享資源)。
Java語言規(guī)范內(nèi)置了對(duì)多線程的支持。對(duì)于Java程序來說,每一個(gè)對(duì)象實(shí)例都有一把“鎖”,一旦某個(gè)線程獲得了該鎖,別的線程如果希望獲得該鎖,只能等待這個(gè)線程釋放鎖之后。獲得鎖的方法只有一個(gè),就是synchronized關(guān)鍵字。例如:
public class SharedResource {
??? private int count = 0;
??? public int getCount() { return count; }
??? public synchronized void setCount(int count) { this.count = count; }
}
同步方法public synchronized void setCount(int count) { this.count = count; } 事實(shí)上相當(dāng)于:
public?void setCount(int count) {
??? synchronized(this) { // 在此獲得this鎖
??? ??? ?this.count = count;
??? } // 在此釋放this鎖
}
紅色部分表示需要同步的代碼段,該區(qū)域?yàn)椤拔kU(xiǎn)區(qū)域”,如果兩個(gè)以上的線程同時(shí)執(zhí)行,會(huì)引發(fā)沖突,因此,要更改SharedResource的內(nèi)部狀態(tài),必須先獲得SharedResource實(shí)例的鎖。
退出synchronized塊時(shí),線程擁有的鎖自動(dòng)釋放,于是,別的線程又可以獲取該鎖了。
為了提高性能,不一定要鎖定this,例如,SharedResource有兩個(gè)獨(dú)立變化的變量:
public class SharedResouce {
??? private int a = 0;
??? private int b = 0;
??? public synchronized void setA(int a) { this.a = a; }
??? public synchronized void setB(int b) { this.b = b; }
}
若同步整個(gè)方法,則setA()的時(shí)候無法setB(),setB()時(shí)無法setA()。為了提高性能,可以使用不同對(duì)象的鎖:
public class SharedResouce {
??? private int a = 0;
??? private int b = 0;
??? private Object sync_a = new Object();
??? private Object sync_b = new Object();
??? public void setA(int a) {
??????? synchronized(sync_a) {
?? ???????? this.a = a;
??????? }
??? }
??? public synchronized void setB(int b) {
??????? synchronized(sync_b) {
??????????? this.b = b;
??????? }
??? }
}