Java程序设计教程第14章 多线程
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Java多线程详解——⼀篇⽂章搞懂Java多线程⽬录1. 基本概念程序(program)程序是为完成特定任务、⽤某种语⾔编写的⼀组指令的集合。
即指⼀段静态的代码(还没有运⾏起来),静态对象。
进程(process)进程是程序的⼀次执⾏过程,也就是说程序运⾏起来了,加载到了内存中,并占⽤了cpu的资源。
这是⼀个动态的过程:有⾃⾝的产⽣、存在和消亡的过程,这也是进程的⽣命周期。
进程是系统资源分配的单位,系统在运⾏时会为每个进程分配不同的内存区域。
线程(thread)进程可进⼀步细化为线程,是⼀个程序内部的执⾏路径。
若⼀个进程同⼀时间并⾏执⾏多个线程,那么这个进程就是⽀持多线程的。
线程是cpu调度和执⾏的单位,每个线程拥有独⽴的运⾏栈和程序计数器(pc),线程切换的开销⼩。
⼀个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间——》他们从同⼀堆中分配对象,可以访问相同的变量和对象。
这就使得相乘间通信更简便、搞笑。
但索格线程操作共享的系统资源可能就会带来安全隐患(隐患为到底哪个线程操作这个数据,可能⼀个线程正在操作这个数据,有⼀个线程也来操作了这个数据v)。
配合JVM内存结构了解(只做了解即可)class⽂件会通过类加载器加载到内存空间。
其中内存区域中每个线程都会有虚拟机栈和程序计数器。
每个进程都会有⼀个⽅法区和堆,多个线程共享同⼀进程下的⽅法区和堆。
CPU单核和多核的理解单核的CPU是⼀种假的多线程,因为在⼀个时间单元内,也只能执⾏⼀个线程的任务。
同时间段内有多个线程需要CPU去运⾏时,CPU也只能交替去执⾏多个线程中的⼀个线程,但是由于其执⾏速度特别快,因此感觉不出来。
多核的CPU才能更好的发挥多线程的效率。
对于Java应⽤程序java.exe来讲,⾄少会存在三个线程:main()主线程,gc()垃圾回收线程,异常处理线程。
如过发⽣异常时会影响主线程。
Java线程的分类:⽤户线程和守护线程Java的gc()垃圾回收线程就是⼀个守护线程守护线程是⽤来服务⽤户线程的,通过在start()⽅法前调⽤thread.setDaemon(true)可以吧⼀个⽤户线程变成⼀个守护线程。
java多线程程序设计实验总结一、实验目的本次实验旨在通过编写Java多线程程序,掌握多线程编程的基本概念和技能,理解多线程程序的运行原理,提高对Java语言的熟练度。
二、实验内容本次实验分为三个部分:创建线程、线程同步和死锁。
2.1 创建线程创建线程有两种方式:继承Thread类和实现Runnable接口。
继承Thread类需要重写run方法,在run方法中编写线程执行的代码;实现Runnable接口需要实现run方法,并将其作为参数传入Thread类的构造函数中。
在创建多个线程时,可以使用同一个Runnable对象或者不同的Runnable对象。
2.2 线程同步当多个线程同时访问共享资源时,可能会出现数据不一致等问题。
为了避免这种情况,需要使用同步机制来保证各个线程之间的协调运行。
常见的同步机制包括synchronized关键字和Lock接口。
synchronized关键字可以用来修饰方法或代码块,在执行该方法或代码块时,其他所有试图访问该方法或代码块的线程都必须等待当前执行完成后才能继续执行。
Lock接口提供了更加灵活和高级的锁机制,可以支持更多种类型的锁,如读写锁、可重入锁等。
2.3 死锁死锁是指两个或多个线程在互相等待对方释放资源的情况下,都无法继续执行的现象。
死锁的发生通常由于程序设计不当或者资源分配不合理所导致。
为避免死锁的发生,可以采取以下措施:避免嵌套锁、按照固定顺序获取锁、避免长时间占用资源等。
三、实验过程本次实验我编写了多个Java多线程程序,包括创建线程、线程同步和死锁。
其中,创建线程部分我使用了继承Thread类和实现Runnable 接口两种方式来创建线程,并测试了多个线程之间的并行执行情况;在线程同步部分,我使用synchronized关键字和Lock接口来保证共享资源的访问安全,并测试了多个线程同时访问共享资源时是否会出现数据不一致等问题;在死锁部分,我编写了一个简单的死锁程序,并通过调整程序代码来避免死锁的发生。
多线程知识点总结归纳多线程知识点总结归纳如下:1. 线程和进程的区别- 进程是程序的一个执行实例,每个进程都有自己的独立内存空间、代码和数据,相互之间不会直接共享资源。
线程是在进程内部运行的一段代码,多个线程可以共享同一个进程的资源。
2. 多线程的优势- 提高程序的并发性和响应性,能够更有效地利用 CPU 资源。
- 使得程序能够更轻松地实现并发处理和多任务处理。
- 能够通过多线程实现一些复杂任务,如网络编程、图形界面等。
3. 多线程的基本概念- 线程调度:操作系统通过调度算法决定哪个线程应当运行,哪个线程应当阻塞或唤醒。
- 线程同步:多个线程访问共享数据时需要进行同步操作,以避免数据竞争和死锁等问题。
- 线程通信:多个线程之间需要进行通信,以进行资源共享或协作完成任务。
4. 多线程的创建和启动- 使用线程类:在 Java 中,可以通过继承 Thread 类或实现 Runnable 接口来创建线程。
- 线程生命周期:线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞和死亡等状态。
5. 线程的安全性- 多线程程序需要考虑线程安全性,以避免数据竞争和死锁等问题。
- 常用的线程安全性方法包括加锁、使用线程安全的数据结构和对象等。
6. 线程的调度- 多线程程序的运行顺序由操作系统的调度算法决定,而且在不同的操作系统上可能有不同的调度策略。
- 线程的调度策略包括抢占式调度和协作式调度等。
7. 线程的优先级- 线程的优先级决定了它在被调度时的优先级,可以通过设置线程的优先级来影响它的调度顺序。
8. 线程的阻塞和唤醒- 线程在执行过程中可能会因为某些原因而阻塞,需要等待一定的条件满足后才能被唤醒继续执行。
- 一些常见的线程阻塞和唤醒操作包括等待、通知、等待超时等。
9. 线程同步的方法- 使用锁机制:在多线程程序中通常使用锁来保护共享资源,以避免数据竞争和执行顺序问题。
- 使用同步代码块:通过 synchronized 关键字或 ReentrantLock 类等来创建同步代码块,保护共享资源的访问。
【关键字】实验java多线程实验报告篇一:西北农林科技大学java多线程实验报告实验7 多线程1.实验目的(1) 掌握Java多线程的概念和实现方法(2) 掌握Java多线程的同步问题2.实验内容任务一:火车售票假设有火车票1000张,创建10个线程模拟10个售票点,每个售票点100毫秒买一张票。
打印出售票过程,注意使用synchronized确保同一张票只能卖出一次。
程序运行结果见左图。
打开EclipseTickets.javapublic class Ticket extends Thread {int ticket =1000; String name =""; public void run(){ while(true){synchronized(name){ if(ticket"第" + Thread.currentThread().getName()+ "售票点卖出了第" + ticket-- + "张票");}} }}} try{ } catch(InterruptedException e){ } Thread.sleep(100);Test.javapublic class Test {} public static void main(String args[]){} Ticket t = new Ticket(); new Thread(t,"1").start(); new Thread(t,"2").start(); new Thread(t,"3").start(); new Thread(t,"4").start(); new Thread(t,"5").start(); new Thread(t,"6").start(); new Thread(t,"7").start(); new Thread(t,"8").start(); new Thread(t,"9").start(); new Thread(t,"10").start();任务二:银行存款假设某家银行,它可接受顾客的汇款,每做一次汇款,便可计算出汇款的总额。
java多线程的实验报告Java多线程的实验报告一、引言多线程是计算机科学中一个重要的概念,它可以提高程序的并发性和效率。
Java作为一种广泛应用的编程语言,也提供了丰富的多线程支持。
本实验旨在通过编写多线程程序,探索Java多线程的特性和使用方法。
二、实验目的1. 理解多线程的概念和原理;2. 掌握Java多线程的基本使用方法;3. 分析多线程程序的执行过程和效果。
三、实验过程1. 创建多线程在Java中,可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建多线程。
本实验选择实现Runnable接口的方式。
首先,定义一个实现了Runnable接口的类MyThread,重写run()方法,在该方法中编写线程的具体逻辑。
2. 启动多线程在主线程中,创建MyThread对象,并通过Thread类的构造函数将其作为参数传入。
然后,调用Thread类的start()方法启动线程。
3. 线程同步在多线程程序中,为了避免线程之间的数据竞争和冲突,需要进行线程同步。
Java提供了synchronized关键字和Lock接口来实现线程同步。
本实验使用synchronized关键字来保证线程的安全性。
4. 线程通信多线程之间的通信可以通过共享变量、wait()和notify()方法来实现。
本实验通过共享变量来实现线程通信,其中一个线程负责生产数据,另一个线程负责消费数据。
5. 线程池Java提供了Executor框架来管理线程池。
通过使用线程池,可以减少线程的创建和销毁开销,提高程序的性能。
本实验使用Executor框架来管理线程池,并设置合适的线程数量。
四、实验结果通过以上实验过程,成功实现了多线程程序,并观察到了以下结果:1. 多线程的执行顺序是不确定的,不同线程的执行顺序可能不同;2. 多线程程序可以提高程序的并发性和效率;3. 线程同步能够保证多线程程序的安全性;4. 线程通信可以实现多线程之间的数据交换和协作;5. 使用线程池可以提高程序的性能。
计算机科学系实验报告实验六: java多线程编程一、实验目的1.掌握 Java 多线程编程方法.二、实验仪器设备与实验环境条件1.PC机2.Windows 7系统3.Inernet连接4.Eclipse开发平台三、实验内容、步骤、结果1.Modify Simpl eThread.java so that all the threads are daemon threads andverify that the program ends as soon as main( ) is abl e to exitCreat.tw.Threa.subclasses.on.wit..run( .tha.start.u.an.the.call.wait( ).Th.othe.class ’.run( .shoul.captur.th.referenc.o.th.firs.Threa.object.It.run( .shoul.cal.notifyAll( .f o.th.firs.threa.afte.som.numbe.o.second.hav.passe.s.tha.firs.threa.ca.prin..message.2.Inherit a class from java.util.Timer and impl ement the requestStop( ) methodas in Stopping.java.源代码:1).package MyThread;public class SimpleThread extends Thread{private int countDown = 5;private static int threadCount = 0;public SimpleThread() {super("" + ++threadCount);}public String toString() {return"#" + getName() + ": " + countDown;}public void run() {while(true) {System.out.println(this);if(--countDown == 0) return;}}public static void main(String[] args) { SimpleThread simple = null;for(int i = 0; i < 5; i++){simple=new SimpleThread();simple.setDaemon(true);simple.start();}}}实验结果截图2).package MyThread;public class TwoThread extends Thread{public TwoThread() {}public static void main(String[] args) { ThreadFirst first = new ThreadFirst();System.out.println("Start Thread First!"); first.start();ThreadSecond second = new ThreadSecond(first);System.out.println("Start Thread Second!"); second.start();System.out.println("Main Thread Exit!");}}class ThreadFirst extends Thread {public void run() {try {Thread.sleep(1000);waitMethod();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}public synchronized void waitMethod() {try {System.out.println("Thread First Wartting....");this.wait();System.out.println("Thread First Printting...."); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}public synchronized void notifyMethod() {try {this.notifyAll();System.out.println("Thread First Notify!");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}class ThreadSecond extends Thread {ThreadFirst first;public ThreadSecond(ThreadFirst first) {this.first = first;}public void run() {try {Thread.sleep(4000);first.notifyMethod();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}实验结果截图3).package MyThread;import java.util.TimerTask;public class Stopping {public static void main(String[] args) {final CanStop stop=new CanStop();java.util.Timer timer=new java.util.Timer(true);stop.start();timer.schedule(new TimerTask(){public void run() {System.out.println("Requesting stop...");stop.requestStop();}}, 200);}}class CanStop extends Thread {private volatile boolean stop = false;private int counter = 0;public void run() {while(!stop && counter < 10000) {System.out.println(counter++);}if(stop)System.out.println("Detected stop...");}public void requestStop() { stop = true; }}实验结果截图四、实验心得这实验有点难, 线程我真的不是很理解, 前面学得的java基本没什么问题, 但是到了线程这一章, 我感觉有点难学了, 不是很懂。
java程序设计基础第三版Java程序设计基础第三版Java是一种广泛使用的编程语言,以其跨平台的特性、面向对象的特性、健壮性、安全性和性能而闻名。
《Java程序设计基础》第三版是对Java语言的深入介绍,适合初学者和有一定编程基础的读者。
本版书籍在前两版的基础上,更新了Java语言的最新发展,并增加了一些实用的编程技巧。
第一章:Java语言概述Java语言由Sun Microsystems公司(现为Oracle公司)在1995年发布。
Java是一种纯面向对象的语言,这意味着在Java中,所有的数据都是对象。
Java的设计哲学是“一次编写,到处运行”(Write Once, Run Anywhere),这得益于它的虚拟机(JVM)技术。
第二章:Java开发环境搭建在开始Java编程之前,需要安装Java开发工具包(JDK),并配置环境变量。
此外,还可以使用集成开发环境(IDE)如Eclipse或IntelliJ IDEA来提高开发效率。
第三章:基本语法Java的基本语法包括数据类型、变量、运算符、控制语句等。
Java是强类型语言,所有变量在使用前必须声明其类型。
Java提供了丰富的控制语句,如if-else、switch、while、for等。
第四章:面向对象编程面向对象编程(OOP)是Java的核心特性。
本章介绍了类和对象的概念,以及如何使用类来封装数据和行为。
此外,还介绍了继承、多态和接口等OOP的基本概念。
第五章:数组和字符串数组是Java中存储固定大小的同类型元素的集合。
字符串是字符的序列,Java提供了String类来处理字符串,包括字符串的创建、连接、比较等操作。
第六章:集合框架Java集合框架提供了一套接口和类,用于存储和操作对象集合。
包括List、Set、Map等接口,以及ArrayList、HashSet、HashMap等实现类。
第七章:异常处理Java使用异常处理机制来处理程序运行时出现的错误。
java多线程学习基础篇(三)Thread类的常⽤⽅法线程Thread是⼀个程序的多个执⾏路径,执⾏调度的单位,依托于进程存在。
线程不仅可以共享进程的内存,⽽且还拥有⼀个属于⾃⼰的内存空间,这段内存空间也叫做线程栈,是在建⽴线程时由系统分配的,主要⽤来保存线程内部所使⽤的数据,如线程执⾏函数中所定义的变量。
Java中的多线程是⼀种抢占机制⽽不是分时机制。
抢占机制指的是有多个线程处于可运⾏状态,但是只允许⼀个线程在运⾏,他们通过竞争的⽅式抢占CPU。
下⾯介绍⼀些常⽤的Thread⽅法。
Thread.join():静态⽅法,返回对当前正在执⾏的线程对象的引⽤在很多情况下,主线程⽣成并起动了⼦线程,如果⼦线程⾥要进⾏⼤量的耗时的运算,主线程往往将于⼦线程之前结束,但是如果主线程处理完其他的事务后,需要⽤到⼦线程的处理结果,也就是主线程需要等待⼦线程执⾏完成之后再结束,这个时候就要⽤到join()⽅法了。
Join⽅法实现是通过wait(⼩提⽰:Object 提供的⽅法)。
当main线程调⽤t.join时候,main线程会获得线程对象t的锁(wait 意味着拿到该对象的锁),调⽤该对象的wait(等待时间),直到该对象唤醒main线程,⽐如退出后。
这就意味着main 线程调⽤t.join时,必须能够拿到线程t对象的锁。
join() ⼀共有三个重载版本,分别是⽆参、⼀个参数、两个参数:public final void join() throws InterruptedException; //⽆参数的join()等价于join(0),作⽤是⼀直等待该线程死亡public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException; //最多等待该线程死亡millis毫秒public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException; //最多等待该线程死亡millis毫秒加nanos纳秒(1) 三个⽅法都被final修饰,⽆法被⼦类重写。
习题解答习题一(第1章)1.James Gosling2.需3个步骤:1) 用文本编辑器编写源文件.2) 使用javac 编译源文件,得到字节码文件。
3) 使用解释器运行程序.3.set classpath=D :\jdk\jre\lib\rt 。
jar ;.;4. B5。
Java 源文件的扩展名是。
java ,Java 字节码的扩展名是.class 。
6.D 。
习题二(第2章)1.2. Teac her.javapublic class Teacher {double add (double a,double b) {return a+b;}double sub (double a,double b) {return a-b;}}Student 。
javapublic class Student {public void speak () {System 。
out 。
println ("老师好");}}MainClass 。
javapublic class MainClass {public static void main(String args[]) {height bottomTeacher zhang=new Teacher();System.out.println(zhang。
add(12,236));System。
out.println(zhang.add(234,120));Student jiang=new Student();jiang。
speak();}}3.如果源文件中有多个类,但没有public类,那么源文件的名字只要和某个类的名字相同,并且扩展名是.java就可以了,如果有一个类是public类,那么源文件的名字必须与这个类的名字完全相同,扩展名是.java。
4.行尾风格。
习题三(第3章)1.用来标识类名、变量名、方法名、类型名、数组名、文件名的有效字符序列称为标识符。
Java多线程编程技巧详解Java是一种广泛使用的编程语言,而多线程编程则是Java中一个重要的开发领域。
在多线程编程中,开发者需要了解并掌握一定的技巧,以避免线程之间的冲突和死锁等问题。
本文将详细介绍Java多线程编程的常用技巧,帮助开发者轻松掌握多线程编程的精髓。
一、线程的创建与启动1. 继承Thread类创建线程:直接继承Thread类,并覆盖run()方法实现线程主体。
```public class MyThread extends Thread{public void run(){//线程执行体}}MyThread myThread = new MyThread();myThread.start();```2. 实现Runnable接口创建线程:实现Runnable接口,并在类中实例化一个Thread对象。
```public class MyRunnable implements Runnable{public void run(){//线程执行体}}MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();Thread thread = new Thread(myRunnable);thread.start();```二、线程的处理与管理1. 同步方法:synchronized关键字用于保护共享数据不被多个线程同时访问。
```public class SynchronizedDemo implements Runnable {private int count;public synchronized void run() {for(int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+(count++));}}}SynchronizedDemo target = new SynchronizedDemo();Thread thread1 = new Thread(target, "A");Thread thread2 = new Thread(target, "B");thread1.start();thread2.start();```2. 锁对象:使用互斥锁对象来控制线程访问共享资源的方式。
java多线程实验报告Java多线程实验报告。
一、实验目的。
本实验旨在通过编写Java程序,实现多线程的基本操作,包括线程的创建、启动、暂停、恢复和终止,以及线程间的通信和同步,从而加深对Java多线程编程的理解和掌握。
二、实验内容。
1. 线程的创建和启动。
在Java中,可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建线程。
在本次实验中,我们将通过这两种方式来创建线程,并分别启动它们,观察线程的执行情况。
2. 线程的暂停和恢复。
线程的暂停和恢复可以通过调用Thread类的suspend()和resume()方法来实现。
我们将在实验中使用这两个方法来暂停和恢复线程的执行,以及分析其可能存在的问题和风险。
3. 线程的终止。
线程的终止可以通过调用Thread类的stop()方法来实现。
然而,stop()方法已经被废弃,因为它可能导致线程的不安全状态。
在本次实验中,我们将探讨更安全的线程终止方式,并进行实际操作。
4. 线程间的通信和同步。
在多线程编程中,线程间的通信和同步是非常重要的。
我们将通过使用wait()、notify()和notifyAll()方法,以及synchronized关键字,来实现线程间的通信和同步,从而避免出现竞态条件和死锁等问题。
三、实验过程。
1. 创建并启动线程。
首先,我们创建一个继承自Thread类的子类,并重写其run()方法,在run()方法中编写线程的执行逻辑。
然后,我们创建一个实现了Runnable接口的类,并实现其run()方法。
最后,我们分别创建这两种线程,并启动它们,观察它们的执行情况。
2. 暂停和恢复线程。
在线程执行过程中,我们调用suspend()方法来暂停线程的执行,然后调用resume()方法来恢复线程的执行。
在实验中,我们将分析这种暂停和恢复方式可能存在的问题,并寻找更安全的替代方案。
3. 终止线程。
我们将探讨如何安全地终止线程的执行,避免使用stop()方法可能导致的线程不安全问题。
java多线程常用方法Java多线程是Java语言的一项重要特性,它允许程序同时执行多个任务,提高了程序的效率和性能。
在多线程编程中,有一些常用的方法和技巧可以帮助我们更好地控制和管理线程。
本文将介绍一些常用的Java多线程方法。
1. 线程的创建与启动:Java中创建线程有两种方式,一种是继承Thread类,另一种是实现Runnable接口。
继承Thread类需要重写run()方法,实现Runnable接口需要实现run()方法,并将Runnable对象作为参数传递给Thread对象。
然后通过调用start()方法启动线程。
2. 线程的休眠:使用Thread的sleep()方法可以使线程暂停一段时间,单位是毫秒。
这个方法常用于模拟耗时操作,或者在某些情况下需要让线程暂停一段时间。
3. 线程的优先级:每个线程都有一个优先级,用于决定线程在竞争CPU资源时的顺序。
通过Thread类的setPriority()方法可以设置线程的优先级,取值范围是1到10,默认是5。
优先级高的线程有更大的概率先被执行,但并不能保证绝对的执行顺序。
4. 线程的加入:使用Thread的join()方法可以让一个线程等待另一个线程执行完毕。
在调用join()方法时,当前线程会暂停执行,直到被调用的线程执行完毕才会继续执行。
5. 线程的中断:使用Thread的interrupt()方法可以中断一个线程。
当调用interrupt()方法时,被中断的线程会收到一个中断信号,可以根据需要做出相应的处理。
6. 线程的同步:在多线程编程中,经常会遇到多个线程同时访问共享资源的情况。
为了保证数据的一致性和避免竞态条件,可以使用synchronized关键字来实现线程的同步。
synchronized关键字可以修饰方法或代码块,用于保证同一时间只有一个线程执行被修饰的代码。
7. 线程的通信:当多个线程之间需要进行协作时,可以使用wait()、notify()和notifyAll()三个方法来实现线程的通信。
java多线程之yield方法详解Java多线程中,有一个yield(方法,它是Thread类的一个静态方法。
yield(方法的作用是暂停当前正在执行的线程,并让其他线程有机会继续执行。
具体来说,当一个线程调用yield(方法时,它会进入到就绪状态,然后让出CPU资源给其他线程。
yield(方法的语法如下:public static native void yield(;yield(方法是一个native方法,底层实现是由操作系统来完成的。
具体来说,当一个线程调用yield(方法时,它会向操作系统发出一个暂停当前线程的请求,然后操作系统会重新调度线程。
yield(方法有以下几点需要注意:1. yield(方法的调用必须在多线程环境下才会有意义。
如果只有一个线程,调用yield(方法并不会有任何效果。
2. yield(方法不能保证当前线程会被暂停一段时间。
在调用yield(方法后,有可能立即又被调度执行。
3. yield(方法不能保证让给其他线程的CPU资源,实际上它只是让出线程自己的时间片,然后操作系统会从就绪状态的线程中选择一个来执行。
4. yield(方法可以使得线程的调度更加平均,让每个线程都有机会被执行。
下面通过一个例子来说明yield(方法的用法:```javapublic class YieldExample implements Runnablepublic void rufor (int i = 0; i < 5; i++)System.out.println(Thread.currentThread(.getName( + " - " + i);// 调用yield(方法Thread.yield(;}}public static void main(String[] args)//创建两个线程Thread thread1 = new Thread(new YieldExample(, "Thread-1");Thread thread2 = new Thread(new YieldExample(, "Thread-2");//启动线程thread1.start(;thread2.start(;}```上面的例子中,创建了两个线程thread1和thread2,并且它们都调用了yield(方法。