Java开发之多线程实现与线程安全

多线程的实现方式

● 继承Thread类创建线程类，重写run方法，run方法就是代表线程需要完成的任务，调用线程对象的start()来启动该线程，线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。

class ThreadTest extends Thread {  

    Thread thread;  

    public ThreadTest(Thread thread) {  
      this.thread = thread;  
  }  

   @Override  
   public void run() {  
      synchronized (thread) {  
          System.out.println("getObjectLock");  
         try {  
             Thread.sleep(9000);  
       } catch (InterruptedException ex) {  
          ex.printStackTrace();  
         }  
           System.out.println("ReleaseObjectLock");  
    }  
   }  
 }

● 实现Runnable接口创建线程类，定义Runnable实现类，重写run方法

  class RunnableImpl implements Runnable {  
    
     public void run() {  
          try {  
             System.out.println("Begin sleep");  
             Thread.sleep(2000);  
             System.out.println("End sleep");  
          } catch (InterruptedException e) {  
              e.printStackTrace();  
          }  
      }  
   }

● 实现Callable接口，重写call()方法，call()作为线程的执行体，具有返回值

● 线程池，使用线程池产生线程对象java.util.concurrent.ExecutorService、java.util.concurrent.Executors;

Java如何实现线程安全

● 互斥同步：推荐使用 synchronized 关键字进行同步, 在 concurrent包中有ReentrantLock类, 实现效果差不多. 还是推荐原生态的synchronized.
● 非阻塞同步：需要硬件指令完成.常用的指令有: Test-and-Set Fetch-and-Increment Swap Compare-and-Swap (CAS) Load-Linked/Store-Conditional (LL/SC) 典型的应用在 AtomicInteger 中
● 无同步方案：将变量保存在本地线程中，就不会出现多个线程并发的错误了。 java中主要使用的就是ThreadLocal这个类。

Join()方法

thread.Join把指定的线程加入到当前线程，可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。比如在线程B中调用了线程A的Join()方法，直到线程A执行完毕后，才会继续执行线程B。

t.join(); //使调用线程 t 在此之前执行完毕。
t.join(1000); //等待 t 线程，等待时间是1000毫秒，超时就不等了

public class JoinTest implements Runnable{  

    public static int a = 0;  

    public void run() {  
        for (int k = 0; k < 5; k++) {  
            a = a + 1;  
        }  
    }  

    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        Runnable r = new JoinTest();  
        Thread t = new Thread(r);  
        t.start();        
        t.join();//等待t线程完成后输出，可保证a=5；
        System.out.println(a);  
    }         
}

wait（）

Object的wait方法有三个重载方法，其中一个方法wait() 是无限期(一直)等待，直到其它线程调用notify或notifyAll方法唤醒当前的线程；另外两个方法wait(long timeout) 和wait(long timeout, int nanos)允许传入 当前线程在被唤醒之前需要等待的时间，timeout为毫秒数，nanos为纳秒数。

notify（）

notify方法只唤醒一个等待（对象的）线程并使该线程开始执行。所以如果有多个线程等待一个对象，这个方法只会唤醒其中一个线程，选择哪个线程取决于操作系统对多线程管理的实现。

notifyAll（）

notifyAll 会唤醒所有等待(对象的)线程，尽管哪一个线程将会第一个处理取决于操作系统的实现。
这些方法可以使用于“生产者-消费者”问题，消费者是在队列中等待对象的线程，生产者是在队列中释放对象并通知其他线程的线程。

多线程的实现方式

● 继承Thread类创建线程类，重写run方法，run方法就是代表线程需要完成的任务，调用线程对象的start()来启动该线程，线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。

class ThreadTest extends Thread {  

    Thread thread;  

    public ThreadTest(Thread thread) {  
      this.thread = thread;  
  }  

   @Override  
   public void run() {  
      synchronized (thread) {  
          System.out.println("getObjectLock");  
         try {  
             Thread.sleep(9000);  
       } catch (InterruptedException ex) {  
          ex.printStackTrace();  
         }  
           System.out.println("ReleaseObjectLock");  
    }  
   }  
 }

● 实现Runnable接口创建线程类，定义Runnable实现类，重写run方法

  class RunnableImpl implements Runnable {  
    
      public void run() {  
          try {  
              System.out.println("Begin sleep");  
              Thread.sleep(2000);  
              System.out.println("End sleep");  
          } catch (InterruptedException e) {  
              e.printStackTrace();  
           }  
       }  
   }

● 实现Callable接口，重写call()方法，call()作为线程的执行体，具有返回值

● 线程池，使用线程池产生线程对象java.util.concurrent.ExecutorService、java.util.concurrent.Executors;

Java如何实现线程安全

● 互斥同步：推荐使用 synchronized 关键字进行同步, 在 concurrent包中有ReentrantLock类, 实现效果差不多. 还是推荐原生态的synchronized.
● 非阻塞同步：需要硬件指令完成.常用的指令有: Test-and-Set Fetch-and-Increment Swap Compare-and-Swap (CAS) Load-Linked/Store-Conditional (LL/SC) 典型的应用在 AtomicInteger 中
● 无同步方案：将变量保存在本地线程中，就不会出现多个线程并发的错误了。 java中主要使用的就是ThreadLocal这个类。

Join()方法

thread.Join把指定的线程加入到当前线程，可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。比如在线程B中调用了线程A的Join()方法，直到线程A执行完毕后，才会继续执行线程B。

t.join(); //使调用线程 t 在此之前执行完毕。
t.join(1000); //等待 t 线程，等待时间是1000毫秒，超时就不等了

public class JoinTest implements Runnable{  

    public static int a = 0;  

    public void run() {  
        for (int k = 0; k < 5; k++) {  
            a = a + 1;  
        }  
    }  

    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        Runnable r = new JoinTest();  
        Thread t = new Thread(r);  
        t.start();        
        t.join();//等待t线程完成后输出，可保证a=5；
        System.out.println(a);  
    }         
}

wait（）

Object的wait方法有三个重载方法，其中一个方法wait() 是无限期(一直)等待，直到其它线程调用notify或notifyAll方法唤醒当前的线程；另外两个方法wait(long timeout) 和wait(long timeout, int nanos)允许传入 当前线程在被唤醒之前需要等待的时间，timeout为毫秒数，nanos为纳秒数。

notify（）

notify方法只唤醒一个等待（对象的）线程并使该线程开始执行。所以如果有多个线程等待一个对象，这个方法只会唤醒其中一个线程，选择哪个线程取决于操作系统对多线程管理的实现。

notifyAll（）

notifyAll 会唤醒所有等待(对象的)线程，尽管哪一个线程将会第一个处理取决于操作系统的实现。
这些方法可以使用于“生产者-消费者”问题，消费者是在队列中等待对象的线程，生产者是在队列中释放对象并通知其他线程的线程。

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