java多线程和并发包入门示例

一、java多线程基本入门
java多线程编程还是比较重要的,在实际业务开发中经常要遇到这个问题。 java多线程,传统创建线程的方式有两种。 1、继承自Thread类,覆写run方法。 2、实现Runnable接口,实现run方法。 启动线程的方法都是调用start方法,真正执行调用的是run方法。
参考代码如下:

复制代码 代码如下:

package com.jack.thread;

/**
 * 线程简单演示例子程序
 *
 * @author pinefantasy
 * @since 2013-10-31
 */
public class ThreadDemo1 {

/**
     * 第一种方式:继承自Thread类,覆写run方法
     */
    public static class Test1Thread extends Thread {

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                System.out.println("Test1," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);
            }
        }
    }

/**
     * 第二种方式:实现Runnable接口,实现run方法
     */
    public static class Test2Thread implements Runnable {

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                System.out.println("Test2," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);
            }
        }

}

/**
     * <pre>
     *
     * 主线程为main线程
     * 分支线程为:1 2 3 三种简单实现方式
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        new Test1Thread().start();// 启动线程1
        new Thread(new Test2Thread()).start();// 启动线程2
        new Thread(new Runnable() {

@Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    System.out.println("Test3," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);
                }
            }
        }).start();// 启动线程3
    }

}

二、java并发包简单入门
多个线程,统一处理同一个变量演示代码:

复制代码 代码如下:

package com.jack.thread;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * 多线程对同一个变量进行操作
 *
 * @author pinefantasy
 * @since 2013-10-31
 */
public class ThreadDemo2 {

private static int count = 0;

public static class CountThread implements Runnable {// 1.这边有线程安全问题,共享变量乱套了

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                count++;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + count);
            }
        }

}

private static final Object lock = new Object();// 这边使用的lock对象

public static class Count2Thread implements Runnable {// 这边使用的是互斥锁方式

@Override
        public void run() {
            synchronized (lock) {// 使用互斥锁方式处理
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    count++;
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + count);
                }
            }
        }

}

private static AtomicInteger ai = new AtomicInteger();// 这边使用的是并发包的AtomicXXX类,使用的是CAS方式:compare and swap

public static class Count3Thread implements Runnable {// AtomicInteger内部的CAS实现方式,采用的是:循环、判断、设置三部曲方式

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                int tmp = ai.incrementAndGet();// 采用CAS方式处理
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + tmp);
            }
        }

}

private static volatile int countV = 0;// 定义成volatile,让多线程感知,因为值是放在主存中

public static class Count4Thread implements Runnable {// volatile定义的变量只是说放到了主存,当时++操作并不是原子操作,这个要小心

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(50);// 这边让线程休眠下,增加出错概率
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                countV++;// volatile要正确使用,不是说定义成volatile就是安全的,还是要注意++ --操作并不是原子操作
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + countV);
            }
        }

}

/**
     * 使用泛型简单编写一个测试方法
     *
     * @param <T>
     * @param t
     * @throws InstantiationException
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws InterruptedException
     */
    public static <T> void testTemplate(T t) throws InstantiationException, IllegalAccessException, InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            if (t instanceof Runnable) {
                Class<?> c = t.getClass();
                Object object = c.newInstance();
                new Thread((Runnable) object).start();
            }
        }
    }

/**
     * <pre>
     * 1.test1 线程不安全演示例子,count变量不能得到预期的效果
     * 2.test2 在test1基础上改进的,用互斥锁sync处理
     * 3.test3 在test1基础上改进的,用AtomicInteger类来实现
     * 4.test4 有问题的方法,因为i++并不是原子操作,将count定义为volatile类型的
     *
     * @param args
     * @throws InterruptedException
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws InstantiationException
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        // 1.测试1
        // testTemplate(new CountThread());
        // 2.测试2
        // testTemplate(new Count2Thread());
        // 3.测试3
        // testTemplate(new Count3Thread());
        // 4.测试4
        testTemplate(new Count4Thread());
        Thread.sleep(15000);
        System.out.println(count);
        System.out.println(ai.get());
        System.out.println(countV);
    }

}

生产者-消费者模式
生产者(生成产品的线程)--》负责生成产品 消费者(消费产品的线程)--》负责消费产品
买车人、消费者。 卖车人、销售汽车的人、姑且当做生产者。 仓库、存放汽车的地方。 汽车工厂、真实生成汽车的地方。
参考代码如下:
// 没有加上同步机制的代码如下:

复制代码 代码如下:

package com.jack.thread;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.jack.thread.ThreadDemo3.CarBigHouse.Car;

/**
 * 第一个版本的生产者和消费者线程
 *
 * @author pinefantasy
 * @since 2013-11-1
 */
public class ThreadDemo3 {

/**
     * 姑且卖车的当做是生产者线程
     */
    public static class CarSeller implements Runnable {

private CarBigHouse bigHouse;

public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {
            this.bigHouse = bigHouse;
        }

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程,往仓库里边增加汽车,其实是触发增加汽车
                int count = bigHouse.put();
                System.out.println("生产汽车-->count = " + count);
            }
        }

}

/**
     * 姑且买车的人当做是消费者线程
     */
    public static class Consumer implements Runnable {

private CarBigHouse bigHouse;

public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {
            this.bigHouse = bigHouse;
        }

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程,从仓库里边提取汽车,其实是触发,从仓库里边提取一辆汽车出来
                int count = bigHouse.get();
                System.out.println("消费汽车-->count = " + count);
            }
        }

}

/**
     * 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房
     */
    public static class CarBigHouse {

public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数
        public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list

public int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口
            Car car = CarFactory.makeNewCar();
            carList.add(car);// 加到仓库中去
            carNums++;// 总数增加1
            return carNums;
        }

public int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口
            Car car = null;
            if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车
                car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car
                carList.remove(car);// 从从库list中移除掉
                carNums--;// 总数减少1
            }
            return carNums;
        }

public static class Car {

public String carName;// 汽车名称
            public double carPrice;// 汽车价格

public Car() {
            }

public Car(String carName, double carPrice) {
                this.carName = carName;
                this.carPrice = carPrice;
            }
        }
    }

/**
     * 采用静态工厂方式创建car对象,这个只是简单模拟,不做设计模式上的过多考究
     */
    public static class CarFactory {

private CarFactory() {
        }

public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {
            return new Car(carName, carPrice);
        }

public static Car makeNewCar() {
            return new Car();
        }
    }

/**
     * 第一个版本的生产者和消费者线程,没有加上同步机制的演示例子
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();
        new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();
        new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();
    }

}

// 加上互斥锁的代码如下:

复制代码 代码如下:

package com.jack.thread;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.jack.thread.ThreadDemo4.CarBigHouse.Car;

/**
 * 第二个版本的生产者消费者线程
 *
 * @author pinefantasy
 * @since 2013-11-1
 */
public class ThreadDemo4 {

/**
     * 姑且卖车的当做是生产者线程
     */
    public static class CarSeller implements Runnable {

private CarBigHouse bigHouse;

public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {
            this.bigHouse = bigHouse;
        }

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程,往仓库里边增加汽车,其实是触发增加汽车
                int count = bigHouse.put();
                System.out.println("生产汽车-->count = " + count);
            }
        }

}

/**
     * 姑且买车的人当做是消费者线程
     */
    public static class Consumer implements Runnable {

private CarBigHouse bigHouse;

public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {
            this.bigHouse = bigHouse;
        }

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程,从仓库里边提取汽车,其实是触发,从仓库里边提取一辆汽车出来
                int count = bigHouse.get();
                System.out.println("消费汽车-->count = " + count);
            }
        }

}

/**
     * 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房
     */
    public static class CarBigHouse {

public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数
        public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list

// 直接增加上synchronized关键字方式,成员方法,锁的是当前bigHouse对象
        // 这种锁是互斥锁,方法在同一个时刻,只有一个线程可以访问到里边的代码

public synchronized int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口
            Car car = CarFactory.makeNewCar();
            carList.add(car);// 加到仓库中去
            carNums++;// 总数增加1
            return carNums;
        }

public synchronized int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口
            Car car = null;
            if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车
                car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car
                carList.remove(car);// 从从库list中移除掉
                carNums--;// 总数减少1
            }
            return carNums;
        }

public static class Car {

public String carName;// 汽车名称
            public double carPrice;// 汽车价格

public Car() {
            }

public Car(String carName, double carPrice) {
                this.carName = carName;
                this.carPrice = carPrice;
            }
        }
    }

/**
     * 采用静态工厂方式创建car对象,这个只是简单模拟,不做设计模式上的过多考究
     */
    public static class CarFactory {

private CarFactory() {
        }

public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {
            return new Car(carName, carPrice);
        }

public static Car makeNewCar() {
            return new Car();
        }
    }

/**
     * 第二个版本的生产者和消费者线程,加上了同步机制的方法
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();
        new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();
        new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();
    }

}

/ 采用Object类的wait和notify方法或者notifyAll方法(注意notify方法和notifyAll方法区别) // notify是唤醒其中一个在等待的线程。 // notifyAll是唤醒其他全部在等待的线程,但是至于哪个线程可以获得到锁还是要看竞争关系。
线程状态:创建、运行、阻塞、销毁状态。(阻塞情况比较多,比如等待数据IO输入,阻塞了。)

复制代码 代码如下:

package com.jack.thread;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.jack.thread.ThreadDemo4.CarBigHouse.Car;

/**
 * 第二个版本的生产者消费者线程
 *
 * @author pinefantasy
 * @since 2013-11-1
 */
public class ThreadDemo4 {

/**
     * 姑且卖车的当做是生产者线程
     */
    public static class CarSeller implements Runnable {

private CarBigHouse bigHouse;

public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {
            this.bigHouse = bigHouse;
        }

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程,往仓库里边增加汽车,其实是触发增加汽车
                int count = bigHouse.put();
                System.out.println("生产汽车-->count = " + count);
            }
        }

}

/**
     * 姑且买车的人当做是消费者线程
     */
    public static class Consumer implements Runnable {

private CarBigHouse bigHouse;

public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {
            this.bigHouse = bigHouse;
        }

@Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程,从仓库里边提取汽车,其实是触发,从仓库里边提取一辆汽车出来
                int count = bigHouse.get();
                System.out.println("消费汽车-->count = " + count);
            }
        }

}

/**
     * 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房
     */
    public static class CarBigHouse {

public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数
        public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list
        public static final int max = 100;// 简单设置下,做下上限设置

private Object lock = new Object();// 采用object的wait和notify方式处理同步问题

public int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口
            synchronized (lock) {
                if (carList.size() == max) {// 达到了上限,不再生产car
                    try {
                        lock.wait();// 进行阻塞处理
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                Car car = CarFactory.makeNewCar();
                carList.add(car);// 加到仓库中去
                carNums++;// 总数增加1
                lock.notify();// 唤醒等待的线程
                return carNums;
            }
        }

public int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口
            Car car = null;
            synchronized (lock) {
                if (carList.size() == 0) {// 没有汽车可以用来消费
                    try {
                        lock.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车
                    car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car
                    carList.remove(car);// 从从库list中移除掉
                    carNums--;// 总数减少1
                }
                lock.notify();
                return carNums;
            }
        }

public static class Car {

public String carName;// 汽车名称
            public double carPrice;// 汽车价格

public Car() {
            }

public Car(String carName, double carPrice) {
                this.carName = carName;
                this.carPrice = carPrice;
            }
        }
    }

/**
     * 采用静态工厂方式创建car对象,这个只是简单模拟,不做设计模式上的过多考究
     */
    public static class CarFactory {

private CarFactory() {
        }

public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {
            return new Car(carName, carPrice);
        }

public static Car makeNewCar() {
            return new Car();
        }
    }

/**
     * 第二个版本的生产者和消费者线程,加上了同步机制的方法
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();
        new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();
        new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();
    }

}

时间: 2013-11-16

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为何要使用同步?  java允许多线程并发控制,当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时(如数据的增删改查),     将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用,     从而保证了该变量的唯一性和准确性. 1.同步方法  即有synchronized关键字修饰的方法.     由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时,     内置锁会保护整个方法.在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态.     代码

java多线程之线程,进程和Synchronized概念初解

一.进程与线程的概念 (1)在传统的操作系统中,程序并不能独立运行,作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程. 在未配置 OS 的系统中,程序的执行方式是顺序执行,即必须在一个程序执行完后,才允许另一个程序执行:在多道程序环境下,则允许多个程序并发执行.程序的这两种执行方式间有着显著的不同.也正是程序并发执行时的这种特征,才导致了在操作系统中引入进程的概念. 自从在 20 世纪 60 年代人们提出了进程的概念后,在 OS 中一直都是以进程作为能拥有资源和独立运行的基本单位的.直到 20 世纪 8

Java多线程中线程的两种创建方式及比较代码示例

1.线程的概念:线程(thread)是指一个任务从头至尾的执行流,线程提供一个运行任务的机制,对于java而言,一个程序中可以并发的执行多个线程,这些线程可以在多处理器系统上同时运行.当程序作为一个应用程序运行时,java解释器为main()方法启动一个线程. 2.并行与并发: (1)并发:在单处理器系统中,多个线程共享CPU时间,而操作系统负责调度及分配资源给它们. (2)并行:在多处理器系统中,多个处理器可以同时运行多个线程,这些线程在同一时间可以同时运行,而不同于并发,只能多个线程共享CP

java多线程中线程封闭详解

线程封闭的概念 访问共享变量时,通常要使用同步,所以避免使用同步的方法就是减少共享数据的使用,这种技术就是线程封闭. 实现线程封闭的方法 1:ad-hoc线程封闭 这是完全靠实现者控制的线程封闭,他的线程封闭完全靠实现者实现.也是最糟糕的一种线程封闭.所以我们直接把他忽略掉吧. 2:栈封闭 栈封闭是我们编程当中遇到的最多的线程封闭.什么是栈封闭呢?简单的说就是局部变量.多个线程访问一个方法,此方法中的局部变量都会被拷贝一分儿到线程栈中.所以局部变量是不被多个线程所共享的,也就不会出现并发问题.所

深入理解Java多线程与并发编程

一.多线程三大特性 多线程有三大特性:原子性.可见性.有序性. 原子性 (跟数据库的事务特性中的原子性类似,数据库的原子性体现是dml语句执行后需要进行提交): 理解:即一个操作或多个操作,要么全部执行并且执行的过程中不会被任何因素打断,要么都不执行. 一个很经典的例子就是银行账户转账问题: 比如从账户A向账户B转1000元,那么必然包括2个操作:从账户A减去1000元,往账户B加上1000元.这2个操作必须要具备原子性才能保证不出现一些意外的问题. 我们操作数据也是如此,比如i = i+1:其