java中多線(xiàn)程的超詳細(xì)介紹

更新時(shí)間：2019年09月10日 08:36:09 作者：用代碼征服天下

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于java中多線(xiàn)程的相關(guān)資料，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用java具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1、線(xiàn)程概述

幾乎所有的操作系統(tǒng)都支持同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，一個(gè)任務(wù)通常就是一個(gè)程序，每個(gè)運(yùn)行中的程序就是一個(gè)進(jìn)程。當(dāng)一個(gè)程序運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部可能包含了多個(gè)順序執(zhí)行流，每個(gè)順序執(zhí)行流就是一個(gè)線(xiàn)程。

2、線(xiàn)程與進(jìn)程

進(jìn)程概述：

幾乎所有的操作系統(tǒng)都支持進(jìn)程的概念，所有運(yùn)行中的任務(wù)通常對(duì)應(yīng)一個(gè)進(jìn)程（ Process）。當(dāng)一個(gè)程序進(jìn)入內(nèi)存運(yùn)行時(shí)，即變成一個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程是處于運(yùn)行過(guò)程中的程序，并且具有一定的獨(dú)立功能，進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。

進(jìn)程特征：

1、獨(dú)立性：進(jìn)程是系統(tǒng)中獨(dú)立存在的實(shí)體，它可以擁有自己獨(dú)立的資源，每一個(gè)進(jìn)程都擁有自己私有的地址空間。在沒(méi)有經(jīng)過(guò)進(jìn)程本身允許的情況下，一個(gè)用戶(hù)進(jìn)程不可以直接訪(fǎng)問(wèn)其他進(jìn)程的地址空間

2、動(dòng)態(tài)性：進(jìn)程與程序的區(qū)別在于，程序只是一個(gè)靜態(tài)的指令集合，而進(jìn)程是一個(gè)正在系統(tǒng)中活動(dòng)的指令集合。在進(jìn)程中加入了時(shí)間的概念。進(jìn)程具有自己的生命周期和各種不同的狀態(tài)，這些概念在程序中都是不具備的

3、并發(fā)性：多個(gè)進(jìn)程可以在單個(gè)處理器上并發(fā)執(zhí)行，多個(gè)進(jìn)程之間不會(huì)互相影響。

線(xiàn)程：

線(xiàn)程與進(jìn)程相似，但線(xiàn)程是一個(gè)比進(jìn)程更小的執(zhí)行單位。一個(gè)進(jìn)程在其執(zhí)行的過(guò)程中可以產(chǎn)生多個(gè)線(xiàn)程。與進(jìn)程不同的是同類(lèi)的多個(gè)線(xiàn)程共享同一塊內(nèi)存空間和一組系統(tǒng)資源，所以系統(tǒng)在產(chǎn)生一個(gè)線(xiàn)程，或是在各個(gè)線(xiàn)程之間作切換工作時(shí)，負(fù)擔(dān)要比進(jìn)程小得多，也正因?yàn)槿绱?，線(xiàn)程也被稱(chēng)為輕量級(jí)進(jìn)程。

并發(fā)和并行：

并發(fā)：同一時(shí)刻只能有一條指令執(zhí)行，但多個(gè)進(jìn)程指令被快速輪換執(zhí)行

并行：同一時(shí)刻，有多條指令在多個(gè)處理器上同時(shí)執(zhí)行　　

多線(xiàn)程：

概述：

多線(xiàn)程就是幾乎同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線(xiàn)程（一個(gè)處理器在某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上永遠(yuǎn)都只能是一個(gè)線(xiàn)程！即使這個(gè)處理器是多核的，除非有多個(gè)處理器才能實(shí)現(xiàn)多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)運(yùn)行。）。幾乎同時(shí)是因?yàn)閷?shí)際上多線(xiàn)程程序中的多個(gè)線(xiàn)程實(shí)際上是一個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行一會(huì)然后其他的線(xiàn)程再執(zhí)行，并不是很多書(shū)籍所謂的同時(shí)執(zhí)行。

多線(xiàn)程優(yōu)點(diǎn)：

1、進(jìn)程之間不能共享內(nèi)存，但線(xiàn)程之間共享內(nèi)存非常容易。

2、系統(tǒng)創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)需要為該進(jìn)程重新分配系統(tǒng)資源，但創(chuàng)建線(xiàn)程則代價(jià)小得多，因此使用多線(xiàn)程來(lái)實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)比多進(jìn)程的效率高

3、Java語(yǔ)言?xún)?nèi)置了多線(xiàn)程功能支持，而不是單純地作為底層操作系統(tǒng)的調(diào)度方式，從而簡(jiǎn)化了Java的多線(xiàn)程編程

3、使用多線(xiàn)程：

多線(xiàn)程的創(chuàng)建：

（1）、繼承Thread類(lèi)：

第一步：定義Thread類(lèi)的之類(lèi)，并重寫(xiě)run方法，該run方法的方法體就代表了線(xiàn)程需要執(zhí)行的任務(wù)

第二步：創(chuàng)建Thread類(lèi)的實(shí)例

第三步：調(diào)用線(xiàn)程的start()方法來(lái)啟動(dòng)線(xiàn)程

public class FirstThread extends Thread {
  
 private int i;
 public void run() {
  for(;i<100;i++) {
   System.out.println(getName()+" "+i);
  }
 }
  
 public static void main(String[] args) {
  for(int i=0;i<100;i++) {
   //調(diào)用Thread的currentThread方法獲取當(dāng)前線(xiàn)程
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
   if(i==20) {
    new FirstThread().start();
    new FirstThread().start();
   }
  }
   
 }
 
}

（2）、實(shí)現(xiàn)Runnable接口：

第一步：定義Runnable接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，并重寫(xiě)該接口的run方法，該run方法同樣是線(xiàn)程需要執(zhí)行的任務(wù)

第二步：創(chuàng)建Runnable實(shí)現(xiàn)類(lèi)的實(shí)例，并以此實(shí)例作為T(mén)hread的target來(lái)創(chuàng)建Thread對(duì)象，該Thread對(duì)象才是真正的線(xiàn)程對(duì)象

public class SecondThread implements Runnable {
  
 private int i;
 
 @Override
 public void run() {
  for(;i<100;i++) {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
  }
 }
  
 public static void main(String[] args) {
  for(int i=0;i<100;i++) {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
   if(i==20) {
    SecondThread s1=new SecondThread();
    new Thread(s1,"新線(xiàn)程1").start();;
    new Thread(s1,"新線(xiàn)程2").start();
   }
  }
 }
  
}

（3）、使用Callable和Future創(chuàng)建線(xiàn)程

細(xì)心的讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)，上面創(chuàng)建線(xiàn)程的兩種方法。繼承Thread和實(shí)現(xiàn)Runnable接口中的run都是沒(méi)有返回值的。于是從Java5開(kāi)始，Java提供了Callable接口，該接口是Runnable接口的增強(qiáng)版。Callable接口提供了一個(gè)call()方法可以作為線(xiàn)程執(zhí)行體，但call()方法比run()方法功能更強(qiáng)大。

創(chuàng)建并啟動(dòng)有返回值的線(xiàn)程的步驟如下：

第一步：創(chuàng)建 Callable接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，并實(shí)現(xiàn)call()方法，該call()方法將作為線(xiàn)程執(zhí)行體，且該call()方法有返回值，再創(chuàng)建 Callable實(shí)現(xiàn)類(lèi)的實(shí)例。從Java8開(kāi)始，可以直接使用 Lambda表達(dá)式創(chuàng)建 Callable對(duì)象

第二步：使用FutureTask類(lèi)來(lái)包裝Callable對(duì)象，該FutureTask對(duì)象封裝了該Callable對(duì)象的call方法的返回值

第三步：使用FutureTask對(duì)象作為T(mén)hread對(duì)象的target創(chuàng)建并啟動(dòng)新線(xiàn)程

第四步：通過(guò)FutureTask的get()方法獲得子線(xiàn)程執(zhí)行結(jié)束后的返回值

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;
 
public class ThirdThread {
  
 public static void main(String[] args) {
  //ThirdThread rt=new ThirdThread();
  FutureTask<Integer> task=new FutureTask<Integer>((Callable<Integer>)()->{
   int i=0;
   for(;i<100;i++) {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循環(huán)變量i"+i);
   }
   return i;
  }) ;
   
  for(int i=0;i<100;i++) {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循環(huán)變量i為"+i);
   if(i==20) {
    new Thread(task,"有返回值的線(xiàn)程").start();;
   }
  }
  try {
   System.out.println("子線(xiàn)程的返回值"+task.get());
  }catch(Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
 
}

創(chuàng)建線(xiàn)程的三種方式的對(duì)比：

采用Runnable、Callable接口的方式創(chuàng)建多線(xiàn)程的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

1、線(xiàn)程類(lèi)只是實(shí)現(xiàn)了 Runnable接口或 Callable接口，還可以繼承其他類(lèi)

2、在這種方式下，多個(gè)線(xiàn)程可以共享同一個(gè) target對(duì)象，所以非常適合多個(gè)相同線(xiàn)程來(lái)處理同一份資源的情況，從而可以將CPU、代碼和數(shù)據(jù)分開(kāi)，形成清晰的模型，較好地體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮乃枷搿?/p>

缺點(diǎn)：

編程稍稍復(fù)雜，如果需要訪(fǎng)問(wèn)當(dāng)前線(xiàn)程，則必須使用Thread.currentThread()方法。

采用繼承 Thread類(lèi)的方式創(chuàng)建多線(xiàn)程的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

編寫(xiě)簡(jiǎn)單，如果需要訪(fǎng)問(wèn)當(dāng)前線(xiàn)程，則無(wú)須使用 Thread.current Thread()方法，直接使用this即可獲得當(dāng)前線(xiàn)程

缺點(diǎn)：

因?yàn)榫€(xiàn)程已經(jīng)繼承了Thread類(lèi)，所以不能再繼承其他類(lèi)

線(xiàn)程的生命周期：

新建和就緒狀態(tài)：

當(dāng)程序使用new關(guān)鍵字創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程后，該線(xiàn)程就處于新建狀態(tài)。

當(dāng)線(xiàn)程對(duì)象調(diào)用了start()方法后，該線(xiàn)程就處于就緒狀態(tài)。

運(yùn)行和阻塞狀態(tài)：

如果處于就緒狀態(tài)的線(xiàn)程獲取了CPU，開(kāi)始執(zhí)行run()方法的線(xiàn)程執(zhí)行體，則該線(xiàn)程處于運(yùn)行狀態(tài)。

當(dāng)線(xiàn)程調(diào)用sleep()，調(diào)用一個(gè)阻塞式IO方法，線(xiàn)程會(huì)被阻塞

死亡狀態(tài)：

1、run()或者call()方法執(zhí)行完成，線(xiàn)程正常結(jié)束

2、線(xiàn)程拋出一個(gè)未捕獲的Exception或Error

3、直接調(diào)用該線(xiàn)程的stop方法來(lái)結(jié)束該線(xiàn)程——該方法容易導(dǎo)致死鎖，不推薦使用

線(xiàn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖

4、控制線(xiàn)程：

（1）、join線(xiàn)程

Thread提供了讓一個(gè)線(xiàn)程等待另一個(gè)線(xiàn)程完成的方法——join方法。當(dāng)在某個(gè)程序執(zhí)行流中調(diào)用其直到被 join方法加入的join線(xiàn)程執(zhí)行完為止

public class JoinThread extends Thread {
  
 //提供一個(gè)有參數(shù)的構(gòu)造器，用于設(shè)置該線(xiàn)程的名字
 public JoinThread(String name) {
  super(name);
 }
  
 //重寫(xiě)run方法，定義線(xiàn)程體
 public void run() {
  for(int i=0;i<10;i++) {
   System.out.println(getName()+" "+i);
  }
 }
  
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  //啟動(dòng)子線(xiàn)程
  new JoinThread("新線(xiàn)程").start();
  for(int i=0;i<10;i++) {
   if(i==5) {
    JoinThread jt=new JoinThread("被join的線(xiàn)程");
    jt.start();
    //main線(xiàn)程調(diào)用了jt線(xiàn)程的join方法，main線(xiàn)程
    //必須等jt執(zhí)行結(jié)束才會(huì)向下執(zhí)行
    jt.join();
   }
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
  }
 }
  
  
 
}

運(yùn)行結(jié)果：

main 0
main 1
main 2
main 3
main 4
新線(xiàn)程 0
新線(xiàn)程 1
新線(xiàn)程 2
新線(xiàn)程 3
被join的線(xiàn)程 0
新線(xiàn)程 4
被join的線(xiàn)程 1
新線(xiàn)程 5
被join的線(xiàn)程 2
新線(xiàn)程 6
被join的線(xiàn)程 3
新線(xiàn)程 7
被join的線(xiàn)程 4
新線(xiàn)程 8
被join的線(xiàn)程 5
新線(xiàn)程 9
被join的線(xiàn)程 6
被join的線(xiàn)程 7
被join的線(xiàn)程 8
被join的線(xiàn)程 9
main 5
main 6
main 7
main 8
main 9　　

（2）、后臺(tái)線(xiàn)程：

有一種線(xiàn)程，它是在后臺(tái)運(yùn)行的，它的任務(wù)是為其他的線(xiàn)程提供服務(wù)，這種線(xiàn)程被稱(chēng)為“后臺(tái)線(xiàn)程（ Daemon Thread）”，又稱(chēng)為“守護(hù)線(xiàn)程”或“精靈線(xiàn)程”。JVM的垃圾回收線(xiàn)程就是典型的后臺(tái)線(xiàn)程。

后臺(tái)線(xiàn)程有個(gè)特征：如果所有的前臺(tái)線(xiàn)程都死亡，后臺(tái)線(xiàn)程會(huì)自動(dòng)死亡。

調(diào)用 Thread對(duì)象的 setDaemon(true)方法可將指定線(xiàn)程設(shè)置成后臺(tái)線(xiàn)程。下面程序?qū)?zhí)行線(xiàn)程設(shè)置成后臺(tái)線(xiàn)程，可以看到當(dāng)所有的前臺(tái)線(xiàn)程死亡時(shí)，后臺(tái)線(xiàn)程隨之死亡。當(dāng)整個(gè)虛擬機(jī)中只剩下后臺(tái)線(xiàn)程時(shí)，程序就沒(méi)有繼續(xù)運(yùn)行的必要了，所以虛擬機(jī)也就退出了。

public class DaemonThread extends Thread {
 
 //定義后臺(tái)線(xiàn)程的線(xiàn)程體與普通線(xiàn)程沒(méi)有什么區(qū)別
 public void run() {
  for(int i=0;i<1000;i++) {
   System.out.println(getName()+" "+i);
  }
 }
  
 public static void main(String[] args) {
  DaemonThread t=new DaemonThread();
  //將此線(xiàn)程設(shè)置為后臺(tái)線(xiàn)程
  t.setDaemon(true);
  t.start();
  for(int i=0;i<10;i++) {
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
  }
  //程序到此執(zhí)行結(jié)束，前臺(tái)線(xiàn)程(main)結(jié)束，后臺(tái)線(xiàn)程也隨之結(jié)束
 }
  
}

運(yùn)行結(jié)果：

main 0
Thread-0 0
main 1
Thread-0 1
Thread-0 2
main 2
Thread-0 3
Thread-0 4
Thread-0 5
main 3
main 4
Thread-0 6
main 5
Thread-0 7
Thread-0 8
main 6
main 7
main 8
Thread-0 9
main 9
Thread-0 10
Thread-0 11
Thread-0 12
Thread-0 13
Thread-0 14
Thread-0 15
Thread-0 16
Thread-0 17
Thread-0 18
Thread-0 19
Thread-0 20
Thread-0 21

（3）、線(xiàn)程睡眠：

如果需要讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線(xiàn)程暫停一段時(shí)間，并進(jìn)入阻塞狀態(tài)，則可以通過(guò)調(diào)用 Thread類(lèi)的靜態(tài) sleep方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 sleep方法有兩種重載形式

static void sleep(long millis)：讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線(xiàn)程暫停millis毫秒，并進(jìn)入阻塞狀態(tài)

static void sleep(long millis,int nanos)：讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線(xiàn)程暫停millis毫秒加上nanos毫微秒，并進(jìn)入阻塞狀態(tài)，通常我們不會(huì)精確到毫微秒，所以該方法不常用

import java.util.Date;
 
public class SleepTest {
  
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  for(int i=0;i<10;i++) {
   System.out.println("當(dāng)前時(shí)間"+new Date());
   Thread.sleep(1000);
  }
 }
 
}

（4）、改變線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)：

每個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行時(shí)都有一定的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的線(xiàn)程獲得較多的執(zhí)行機(jī)會(huì)，優(yōu)先級(jí)低的線(xiàn)程則獲得較少的執(zhí)行機(jī)會(huì)。

每個(gè)線(xiàn)程默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)都與創(chuàng)建它的父線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)相同，在默認(rèn)情況下，main線(xiàn)程具有普通優(yōu)先級(jí)，由main線(xiàn)程創(chuàng)建的子線(xiàn)程也具有普通優(yōu)先級(jí)。

Thread類(lèi)提供了 setPriority（int newPriority）、 getPriority()方法來(lái)設(shè)置和返回指定線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)，其中 setPriority()方法的參數(shù)可以是一個(gè)整數(shù)，范圍是1-10之間，也可以使用 Thread類(lèi)的如下三個(gè)靜態(tài)常量

MAX_PRIORITY：其值是10

MIN_PRIORITY：其值時(shí)1

NORM_PRIPRITY：其值是5

public class PriorityTest extends Thread {
  
 //定義一個(gè)構(gòu)造器，用于創(chuàng)建線(xiàn)程時(shí)傳入線(xiàn)程的名稱(chēng)
 public PriorityTest(String name) {
  super(name);
 }
  
 public void run() {
  for(int i=0;i<50;i++) {
   System.out.println(getName()+",其優(yōu)先級(jí)是："+getPriority()+"循環(huán)變量的值："+i);
  }
 }
  
 public static void main(String[] args) {
  //改變主線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)
  Thread.currentThread().setPriority(6);
  for(int i=0;i<30;i++) {
   if(i==10) {
    PriorityTest low=new PriorityTest("低級(jí)");
    low.start();
    System.out.println("創(chuàng)建之初的優(yōu)先級(jí)："+low.getPriority());
    //設(shè)置該線(xiàn)程為最低優(yōu)先級(jí)
    low.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
   }
   if(i==20) {
    PriorityTest high=new PriorityTest("高級(jí)");
    high.start();
    System.out.println("創(chuàng)建之初的優(yōu)先級(jí)"+high.getPriority());
    high.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
   }
  }
 }
}

5、線(xiàn)程同步：

（1）、線(xiàn)程安全問(wèn)題：

現(xiàn)有如下代碼：

public class Account {
  
 private String accountNo;
 private double balance;
  
 public Account() {}
 
 public Account(String accountNo, double balance) {
  super();
  this.accountNo = accountNo;
  this.balance = balance;
 }
 
 public String getAccountNo() {
  return accountNo;
 }
 
 public void setAccountNo(String accountNo) {
  this.accountNo = accountNo;
 }
 
 public double getBalance() {
  return balance;
 }
 
 public void setBalance(double balance) {
  this.balance = balance;
 }
  
 public int hashCode() {
  return accountNo.hashCode();
 }
  
 public boolean equals(Object obj) {
  if(this==obj) {
   return true;
  }
  if(obj!=null&&obj.getClass()==Account.class) {
   Account target=(Account)obj;
   return target.getAccountNo().equals(accountNo);
  }
  return false;
 }
  
}

import com.alibaba.util.Account;
 
public class DrawThread extends Thread{
  
 //模擬用戶(hù)賬戶(hù)
 private Account account;
  
 //當(dāng)前取錢(qián)線(xiàn)程所希望的錢(qián)數(shù)
 private double drawAmount;
  
 public DrawThread(String name,Account account,double drawAmount) {
  super(name);
  this.account=account;
  this.drawAmount=drawAmount;
 }
 
 //多個(gè)線(xiàn)程修改同一個(gè)共享數(shù)據(jù)，可能發(fā)生線(xiàn)程安全問(wèn)題
 @Override
 public void run() {
   if(account.getBalance()>drawAmount) {
    System.out.println(getName()+"取錢(qián)成功"+" "+drawAmount);
    try {
     Thread.sleep(1);
    }catch(Exception e) {
     e.printStackTrace();
    }
    account.setBalance(account.getBalance()-drawAmount);
    System.out.println("\t余額為"+" "+account.getBalance());
   }else {
    System.out.println("余額不足，取錢(qián)失敗");
   }
 
 }
  
}

import com.alibaba.util.Account;
 
public class DrawTest {
  
 public static void main(String[] args) {
  Account account=new Account("1234567",1000);
  //模擬兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)操作賬號(hào)
  new DrawThread("甲", account, 800).start();;
  new DrawThread("乙", account, 800).start();;
 }
 
}

現(xiàn)在我們來(lái)分析一下以上代碼：

我們現(xiàn)在希望實(shí)現(xiàn)的操作是模擬多個(gè)用戶(hù)同時(shí)從銀行賬戶(hù)里面取錢(qián)，如果用戶(hù)取錢(qián)數(shù)小于等于當(dāng)前賬戶(hù)余額，則提示取款成功，并將余額減去取款錢(qián)數(shù)，如果余額不足，則提示余額不足，取款失敗。

Account 類(lèi)：銀行賬戶(hù)類(lèi)，里面有一些賬戶(hù)的基本信息，以及操作賬戶(hù)信息的方法

DrawThread類(lèi)：繼承了Thread，是一個(gè)多線(xiàn)程類(lèi)，用于模擬多個(gè)用戶(hù)操作同一個(gè)賬戶(hù)的信息

DrawTest：測(cè)試類(lèi)

這時(shí)我們運(yùn)行程序可能會(huì)看到如下運(yùn)行結(jié)果：

甲取錢(qián)成功 800.0
乙取錢(qián)成功 800.0
余額為 200.0
余額為 -600.0

余額竟然為-600，余額不足也能取出錢(qián)來(lái)，這就是線(xiàn)程安全問(wèn)題。因?yàn)榫€(xiàn)程調(diào)度的不確定性，出現(xiàn)了偶然的錯(cuò)誤。

（2）、如何解決線(xiàn)程安全問(wèn)題：

①、同步代碼塊：

為了解決線(xiàn)程問(wèn)題，Java的多線(xiàn)程支持引入了同步監(jiān)視器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，使用同步監(jiān)視器的通用方法就是同步代碼塊。同步代碼塊的語(yǔ)法格式如下：

synchronized(obj){

　　//此處的代碼就是同步代碼塊

}

我們將上面銀行中DrawThread類(lèi)作如下修改：

import com.alibaba.util.Account;
 
public class DrawThread extends Thread{
  
 //模擬用戶(hù)賬戶(hù)
 private Account account;
  
 //當(dāng)前取錢(qián)線(xiàn)程所希望的錢(qián)數(shù)
 private double drawAmount;
  
 public DrawThread(String name,Account account,double drawAmount) {
  super(name);
  this.account=account;
  this.drawAmount=drawAmount;
 }
 
 //多個(gè)線(xiàn)程修改同一個(gè)共享數(shù)據(jù)，可能發(fā)生線(xiàn)程安全問(wèn)題
 @Override
 public void run() {
  //使用account作為同步監(jiān)視器，任何線(xiàn)程在進(jìn)入下面同步代碼塊之前
  //必須先獲得account賬戶(hù)的鎖定，其他線(xiàn)程無(wú)法獲得鎖，也就無(wú)法修改它
  //這種做法符合："加鎖-修改-釋放鎖"的邏輯
  synchronized(account) {
   if(account.getBalance()>drawAmount) {
    System.out.println(getName()+"取錢(qián)成功"+" "+drawAmount);
    try {
     Thread.sleep(1);
    }catch(Exception e) {
     e.printStackTrace();
    }
    account.setBalance(account.getBalance()-drawAmount);
    System.out.println("\t余額為"+" "+account.getBalance());
   }else {
    System.out.println("余額不足，取錢(qián)失敗");
   }
  } 
   
 }
}

我們來(lái)看這次的運(yùn)行結(jié)果：

甲取錢(qián)成功 800.0
余額為 200.0
余額不足，取錢(qián)失敗

我們發(fā)現(xiàn)結(jié)果變了，是我們希望看到的結(jié)果。因?yàn)槲覀冊(cè)诳赡馨l(fā)生線(xiàn)程安全問(wèn)題的地方加上了synchronized代碼塊

②：同步方法：

與同步代碼塊對(duì)應(yīng)，Java的多線(xiàn)程安全支持還提供了同步方法，同步方法就是使用 synchronized關(guān)鍵字來(lái)修飾某個(gè)方法，則該方法稱(chēng)為同步方法。對(duì)于 synchronized修飾的實(shí)例方法（非 static方法）而言，無(wú)須顯式指定同步監(jiān)視器，同步方法的同步監(jiān)視器是this，也就是調(diào)用該方法的對(duì)象。同步方法語(yǔ)法格式如下:

public synchronized void 方法名(){

　　//具體代碼

}

③、同步鎖：

從Java5開(kāi)始，Java提供了一種功能更強(qiáng)大的線(xiàn)程同步機(jī)制—一通過(guò)顯式定義同步鎖對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)同步，在這種機(jī)制下，同步鎖由Lock對(duì)象充當(dāng)。

Lock提供了比 synchronized方法和 synchronized代碼塊更廣泛的鎖定操作，Lock允許實(shí)現(xiàn)更靈活的結(jié)構(gòu)，可以具有差別很大的屬性，并且支持多個(gè)相關(guān)的 Condition對(duì)象。

在實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程安全的控制中，比較常用的是 ReentrantLock（可重入鎖）。使用該Lock對(duì)象可以顯式加鎖、釋放鎖，通常使用ReentrantLock的代碼格式如下：

class X{
 //定義鎖對(duì)象
 private final ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
 //...
  
 //定義需要保護(hù)線(xiàn)程安全的方法
 public void m() {
  //加鎖
  lock.lock();
  try {
   //需要保證線(xiàn)程安全的代碼
   //...method body
  }finally {
   //釋放鎖
   lock.unlock();
  }
 } 
}

死鎖：

當(dāng)兩個(gè)線(xiàn)程相互等待對(duì)方釋放同步監(jiān)視器時(shí)就會(huì)發(fā)生死鎖，Java虛擬機(jī)沒(méi)有監(jiān)測(cè)，也沒(méi)有采取措施來(lái)處理死鎖情況，所以多線(xiàn)程編程時(shí)應(yīng)該采取措施避免死鎖岀現(xiàn)。一旦岀現(xiàn)死鎖，整個(gè)程序既不會(huì)發(fā)生任何異常，也不會(huì)給出任何提示，只是所有線(xiàn)程處于阻塞狀態(tài)，無(wú)法繼續(xù)。

死鎖是很容易發(fā)生的，尤其在系統(tǒng)中出現(xiàn)多個(gè)同步監(jiān)視器的情況下，如下程序?qū)?huì)出現(xiàn)死鎖

class A{
 public synchronized void foo(B b) {
  System.out.println("當(dāng)前線(xiàn)程名:"+Thread.currentThread().getName()+"進(jìn)入A實(shí)例的foo方法");//①
   
  try {
   Thread.sleep(200);
  }catch(InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  System.out.println("當(dāng)前線(xiàn)程名:"+Thread.currentThread().getName()+"企圖調(diào)用B的方法");//③
  b.last();
 }
  
 public synchronized void last() {
  System.out.println("進(jìn)入了A類(lèi)的last方法");
 }
}
 
 
class B{
  
 public synchronized void bar(A a) {
  System.out.println("當(dāng)前線(xiàn)程名:"+Thread.currentThread().getName()+"進(jìn)入B實(shí)例的bar方法");//②
  try {
   Thread.sleep(200);
  }catch(InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  System.out.println("當(dāng)前線(xiàn)程名:"+Thread.currentThread().getName()+"企圖調(diào)用A的方法");//④
  a.last();
 }
  
 public synchronized void last() {
  System.out.println("進(jìn)入了B類(lèi)的last方法");
 }
  
}
 
public class DeadLock implements Runnable {
  
 A a=new A();
 B b=new B();
  
 public void init() {
  Thread.currentThread().setName("主線(xiàn)程");
  a.foo(b);
  System.out.println("進(jìn)入了主線(xiàn)程之后");
 }
  
  
  
 @Override
 public void run() {
  Thread.currentThread().setName("副線(xiàn)程");
  b.bar(a);
  System.out.println("進(jìn)入副線(xiàn)程之后");
 }
  
  
 public static void main(String[] args) {
  DeadLock d=new DeadLock();
  new Thread(d).start();
  d.init();
 }
  
  
}

運(yùn)行結(jié)果：

從圖中可以看出，程序既無(wú)法向下執(zhí)行，也不會(huì)拋出任何異常，就一直“僵持”著。究其原因，是因?yàn)椋荷厦娉绦蛑蠥對(duì)象和B對(duì)象的方法都是同步方法，也就是A對(duì)象和B對(duì)象都是同步鎖。程序中兩個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行，副線(xiàn)程的線(xiàn)程執(zhí)行體是 DeadLock類(lèi)的run()方法，主線(xiàn)程的線(xiàn)程執(zhí)行體是 Deadlock的main()方法（主線(xiàn)程調(diào)用了init()方法）。其中run()方法中讓B對(duì)象調(diào)用b進(jìn)入foo()方法之前，該線(xiàn)程對(duì)A對(duì)象加鎖—當(dāng)程序執(zhí)行到①號(hào)代碼時(shí)，主線(xiàn)程暫停200ms:CPU切換到執(zhí)行另一個(gè)線(xiàn)程，讓B對(duì)象執(zhí)行bar()方法，所以看到副線(xiàn)程開(kāi)始執(zhí)行B實(shí)例的bar()方法，進(jìn)入bar()方法之前，該線(xiàn)程對(duì)B對(duì)象加鎖——當(dāng)程序執(zhí)行到②號(hào)代碼時(shí)，副線(xiàn)程也暫停200ms：接下來(lái)主線(xiàn)程會(huì)先醒過(guò)來(lái)，繼續(xù)向下執(zhí)行，直到③號(hào)代碼處希望調(diào)用B對(duì)象的last()方法——執(zhí)行該方法之前必須先對(duì)B對(duì)象加鎖，但此時(shí)副線(xiàn)程正保持著B(niǎo)對(duì)象的鎖，所以主線(xiàn)程阻塞；接下來(lái)副線(xiàn)程應(yīng)該也醒過(guò)來(lái)了，繼續(xù)向下執(zhí)行，直到④號(hào)代碼處希望調(diào)用A對(duì)象的 last()方法——執(zhí)行該方法之前必須先對(duì)A對(duì)象加鎖，但此時(shí)主線(xiàn)程沒(méi)有釋放對(duì)A對(duì)象的鎖——至此，就出現(xiàn)了主線(xiàn)程保持著A對(duì)象的鎖，等待對(duì)B對(duì)象加鎖，而副線(xiàn)程保持著B(niǎo)對(duì)象的鎖，等待對(duì)A對(duì)象加鎖，兩個(gè)線(xiàn)程互相等待對(duì)方先釋放，所以就出現(xiàn)了死鎖。

6、線(xiàn)程池：

系統(tǒng)啟動(dòng)一個(gè)新線(xiàn)程的成本是比較高的，因?yàn)樗婕芭c操作系統(tǒng)交互。在這種情形下，使用線(xiàn)程池可以很好地提高性能，尤其是當(dāng)程序中需要?jiǎng)?chuàng)建大量生存期很短暫的線(xiàn)程時(shí)，更應(yīng)該考慮使用線(xiàn)程池。

與數(shù)據(jù)庫(kù)連接池類(lèi)似的是，線(xiàn)程池在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)即創(chuàng)建大量空閑的線(xiàn)程，程序?qū)⒁粋€(gè) Runnable對(duì)象或 Callable對(duì)象傳給線(xiàn)程池，線(xiàn)程池就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)空閑的線(xiàn)程來(lái)執(zhí)行它們的run()或call()方法，當(dāng)run()或call()方法執(zhí)行結(jié)束后，該線(xiàn)程并不會(huì)死亡，而是再次返回線(xiàn)程池中成為空閑狀態(tài)，等待執(zhí)行下一個(gè)Runnable對(duì)象的run()或call()方法。

創(chuàng)建線(xiàn)程池的幾個(gè)常用的方法：

1.newSingleThreadExecutor

創(chuàng)建一個(gè)單線(xiàn)程的線(xiàn)程池。這個(gè)線(xiàn)程池只有一個(gè)線(xiàn)程在工作，也就是相當(dāng)于單線(xiàn)程串行執(zhí)行所有任務(wù)。如果這個(gè)唯一的線(xiàn)程因?yàn)楫惓＝Y(jié)束，那么會(huì)有一個(gè)新的線(xiàn)程來(lái)替代它。此線(xiàn)程池保證所有任務(wù)的執(zhí)行順序按照任務(wù)的提交順序執(zhí)行。

2.newFixedThreadPool

創(chuàng)建固定大小的線(xiàn)程池。每次提交一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程，直到線(xiàn)程達(dá)到線(xiàn)程池的最大大小。線(xiàn)程池的大小一旦達(dá)到最大值就會(huì)保持不變，如果某個(gè)線(xiàn)程因?yàn)閳?zhí)行異常而結(jié)束，那么線(xiàn)程池會(huì)補(bǔ)充一個(gè)新線(xiàn)程。

3.newCachedThreadPool

創(chuàng)建一個(gè)可緩存的線(xiàn)程池。如果線(xiàn)程池的大小超過(guò)了處理任務(wù)所需要的線(xiàn)程，

那么就會(huì)回收部分空閑（60秒不執(zhí)行任務(wù)）的線(xiàn)程，當(dāng)任務(wù)數(shù)增加時(shí)，此線(xiàn)程池又可以智能的添加新線(xiàn)程來(lái)處理任務(wù)。此線(xiàn)程池不會(huì)對(duì)線(xiàn)程池大小做限制，線(xiàn)程池大小完全依賴(lài)于操作系統(tǒng)（或者說(shuō)JVM）能夠創(chuàng)建的最大線(xiàn)程大小。

4.newScheduledThreadPool

創(chuàng)建一個(gè)大小無(wú)限的線(xiàn)程池。此線(xiàn)程池支持定時(shí)以及周期性執(zhí)行任務(wù)的需求。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
 
public class ThreadPoolTest {
  
 public static void main(String[] args) {
  ExecutorService pool=Executors.newFixedThreadPool(6);
  Runnable target=()->{
   for(int i=0;i<10;i++) {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的i的值"+i);
   }
  };
  pool.submit(target);
  pool.submit(target);
  pool.submit(target);
  //關(guān)閉線(xiàn)程池
  pool.shutdown();
   
 }
 
}

運(yùn)行結(jié)果：

pool-1-thread-1的i的值0
pool-1-thread-2的i的值0
pool-1-thread-3的i的值0
pool-1-thread-2的i的值1
pool-1-thread-1的i的值1
pool-1-thread-2的i的值2
pool-1-thread-3的i的值1
pool-1-thread-2的i的值3
pool-1-thread-1的i的值2
pool-1-thread-2的i的值4
pool-1-thread-3的i的值2
pool-1-thread-2的i的值5
pool-1-thread-1的i的值3
pool-1-thread-2的i的值6
pool-1-thread-3的i的值3
pool-1-thread-2的i的值7
pool-1-thread-1的i的值4
pool-1-thread-2的i的值8
pool-1-thread-3的i的值4
pool-1-thread-2的i的值9
pool-1-thread-1的i的值5
pool-1-thread-3的i的值5
pool-1-thread-1的i的值6
pool-1-thread-1的i的值7
pool-1-thread-1的i的值8
pool-1-thread-1的i的值9
pool-1-thread-3的i的值6
pool-1-thread-3的i的值7
pool-1-thread-3的i的值8
pool-1-thread-3的i的值9