Java学习

Java学习 - 线程

Java 给多线程编程提供了内置的支持。 一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

多线程是多任务的一种特别的形式，但多线程使用了更小的资源开销。

这里定义和线程相关的另一个术语 - 进程：一个进程包括由操作系统分配的内存空间，包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在，它必须是进程的一部分。一个进程一直运行，直到所有的非守护线程都结束运行后才能结束。

多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。

以银行取钱为例，我们先定义账户类：

public class Account {
	private String nameString;
	public double balance;
	public Account(String nameString,double balance) {
		this.nameString = nameString;
		this.balance = balance;
	}
	
	public double getBalance() {
		return this.balance;
	}
	
	public double drawMoney(double money) {
		if(balance >= money) {
			balance -= money;
		}else {
			money = balance;
			balance = 0;
		}
		return money;
	}	
}

1.线程定义

我们将取钱事务定义为一个线程

public class DrawThread extends Thread{
    private Account account; 
    private double money;
    public String name;
    
    public DrawThread(){};
    public DrawThread(Account account,double money,String name){
        this.account = account;
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
    
    public void run(){
		synchronized (account) {  // 当该对象被某一个线程访问的时候,其他线程如果再对该对象进行访问,将被阻塞
            
			double pre = account.getBalance();
			try {
				Thread.sleep(20);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			double drawmoney = account.drawMoney(money);
			System.out.println(name + " is drawing ...
" 
                               + "pre_draw is :" + pre 
                               + "
draw money is :" + drawmoney 
                               + "
now balance is :" + account.getBalance()
                               + "
- - - - - - - - - - - - - - - - - - -");
		}
    }
}

// 调用方式
public class DrawTest {
	public static void main(String[] args) {
		Account familyAccount = new Account("family",1000);
		DrawThread mom = new DrawThread(familyAccount,500,"Mom");
		DrawThread dad = new DrawThread(familyAccount,500,"Dad");
		mom.start();
		dad.start();
	}
}

此外还可以通过实现Runnable接口的类来定义一个线程

public class RunnableDrawThread implements Runnable{
    private Thread t;
    private Account account;
    private double money;
    private String name;
    
    public RunnableDrawThread(){};
    public RunnableDrawThread(Account account,double money,String name){
        this.account = account;
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
    
    public void run(){
        synchronized (account) {  // 当该对象被某一个线程访问的时候,其他线程如果再对该对象进行访问,将被阻塞    
			double pre = account.getBalance();
			try {
				Thread.sleep(20);
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			double drawmoney = account.drawMoney(money);
			System.out.println(name + " is drawing ...
" 
                               + "pre_draw is :" + pre 
                               + "
draw money is :" + drawmoney 
                               + "
now balance is :" + account.getBalance()
                               + "
- - - - - - - - - - - - - - - - - - -");
		}
    }
    
    public void start(){
        if(t == null){
            t = new Thread(this,name + "DrawThread");
            t.start();
        }
    }
}


// 调用方式： 
public class DrawTest {
	public static void main(String[] args) {
		Account familyAccount = new Account("family",1000);
		RunnableDrawThread mom = new RunnableDrawThread(familyAccount,500,"Mom");
		RunnableDrawThread dad = new RunnableDrawThread(familyAccount,500,"Dad");
		mom.start();
		dad.start();
	}
}

2. 新建线程

使用new关键字和Thread类或其子类建立一个线程对象以后，该线程对象就处于新建状态。它将保持新建状态直到程序start()这个线程。

3. 就绪状态

当线程对象调用了start()这个方法之后，该线程就进入了就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM中线程处理器的调度。

4. 运行状态

如果就绪状态的线程获取了CPU资源，就执行run()，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态(如显式或隐式调用sleep()方法)、就绪状态和死亡状态。

5. 阻塞状态

如果一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种：

• 等待阻塞：运行状态中的线程执行 wait() 方法，使线程进入到等待阻塞状态。
• 同步阻塞：线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。
• 其他阻塞：通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时，线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时，join() 等待线程终止或超时，或者 I/O 处理完毕，线程重新转入就绪状态。

6. 死亡状态

一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态。