Java多线程处理机制
Java编程基础及应用(第2版)教学课件第9章Java多线程机制
现代操作系统可以同时管理 一个计算机系统中的多个进程， 即可以让计算机系统中的多个进 程轮流使用CPU资源。
§9.1.2 进程与线程
线程是比进程更小的执行 单位，一个进程在其执行过程 中，可以产生多个线程，形成 多条执行线索，每条线索，即 每个线程也有它自身的产生、 存在和消亡的过程。
例题1
§9.2.3 线程调度与优先级
处于就绪状态的线程首先进入就绪队列排队等候 CPU资源，同一时刻在就绪队列中的线程可能有多个。 Java虚拟机（JVM）中的线程调度器负责管理线程， 调度器把线程的优先级分为10个级别，分别用Thread 类中的类常量表示。
Java 调 度 器 的 任 务 是 使 高 优 先 级 的 线 程 能 始 终 运 行 ， 一旦时间片有空闲，则使具有同等优先级的线程以轮流 的方式顺序使用时间片。
5．currentThread():该方法是Thread类中的类方法，可以用类名调用，该方法
返回当前正在使用CPU资源的线程。
6．interrupt() ：一个占有CPU资源的线程可以让休眠的线程调用interrupt()方
法“吵醒”自己，即导致休眠的线程发生InterruptedException异常，从而结束休眠， 重新排队等待CPU资源。
例子5
例子5中有两个线程：会计和出纳，他俩共同拥有一个帐本。 他俩都可以使用saveOrTake(int amount)方法对帐本进行访问， 会计使用saveOrTake(int amount)方法时，向帐本上写入存钱记 录；出纳使用saveOrTake(int amount)方法时，向帐本写入取钱 记录。因此，当会计正在使用saveOrTake(int amount)时，出纳 被禁止使用，反之也是这样。
java多线程实际应用案例
java多线程实际应用案例Java多线程是一种并发编程的方式，可以使程序同时执行多个任务，提高程序的执行效率和响应速度。
下面列举了十个Java多线程实际应用案例。
1. 电商网站订单处理：在一个电商网站中，订单的处理是一个非常繁琐且耗时的工作，可以使用多线程实现订单的并发处理，提高订单处理的效率。
2. 聊天软件消息发送：在聊天软件中，用户发送消息是一个频繁的操作，可以使用多线程实现消息的并发发送，提高用户体验。
3. 数据库读写操作：在数据库的读写操作中，读操作可以使用多线程并发执行，提高数据的读取速度；写操作可以使用多线程并发执行，提高数据的写入速度。
4. 图像处理：在图像处理中，可以使用多线程实现图像的并行处理，提高图像处理的速度。
5. 视频编解码：在视频编解码中，可以使用多线程实现视频的并行编解码，提高视频的处理速度。
6. 网络爬虫：在网络爬虫中，可以使用多线程实现并发的爬取网页数据，提高爬虫的效率。
7. 游戏开发：在游戏开发中，可以使用多线程实现游戏的并行处理，提高游戏的运行速度和响应速度。
8. 大数据处理：在大数据处理中，可以使用多线程实现并发的数据处理，提高大数据处理的效率。
9. 并发服务器：在服务器开发中，可以使用多线程实现并发的请求处理，提高服务器的并发能力。
10. 并发任务调度：在任务调度中，可以使用多线程实现并发的任务执行，提高任务的执行效率。
在实际应用中，多线程不仅可以提高程序的执行效率和响应速度，还可以充分利用多核处理器的优势，实现并行计算和并发处理。
然而，多线程编程也面临着诸多挑战，如线程安全、死锁、资源竞争等问题，需要设计合理的线程同步和互斥机制，确保程序的正确性和稳定性。
因此，在使用多线程编程时，需要仔细考虑线程间的依赖关系和数据共享问题，合理规划线程的数量和调度策略，确保多线程程序的正确性和性能。
Java多线程详解——一篇文章搞懂Java多线程
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的并发编程如何充分利用多核处理器
Java的并发编程如何充分利用多核处理器在当今数字时代，计算机的性能已成为了人们普遍关注的焦点之一。
随着处理器技术的不断革新，多核处理器成为了主流，为软件开发带来了更大的挑战和机遇。
Java作为一门广泛应用于并发编程的语言，也需要充分利用多核处理器的优势，以提高程序的性能和响应能力。
一、多线程编程多线程是Java并发编程的基石，通过同时执行多个线程，利用多核处理器的并行计算能力，可以实现并发执行多个任务，提高系统的吞吐量和并发性能。
开发人员可以通过Java提供的Thread类或者实现Runnable接口来创建线程，并通过控制线程的调度和锁机制来实现线程之间的通信和同步。
二、任务并行化多核处理器的一个重要特点是可以同时执行多个线程，因此，充分利用多核处理器的方法之一就是将任务进行并行化。
任务并行化可以通过拆分一个大任务为多个小任务，并将这些小任务分配给不同的线程来实现。
Java提供了一套Executor框架来支持任务的并行执行，开发人员可以使用ThreadPoolExecutor等类来管理线程池，将任务提交到线程池中执行，框架会自动进行任务的拆分和调度，充分利用多核处理器的性能。
三、数据并行化除了任务级别的并行化之外，充分利用多核处理器的另一个方法是将数据进行并行化。
数据并行化可以通过将大数据集划分为小数据块，并将这些数据块分配给不同的线程来实现。
每个线程独立处理自己负责的数据块，最后将处理结果进行合并。
在Java中，开发人员可以使用Fork/Join框架来实现数据并行化，该框架充分利用了多线程和任务拆分的特性，可以实现高效的并行计算。
四、锁优化在并发编程中，锁是一种重要的同步机制，通过锁可以保证多个线程之间互斥地访问共享资源，避免数据的冲突和不一致。
然而，在多核处理器下，锁可能成为性能瓶颈，因为锁的持有和释放需要涉及到多个核之间的协调和通信。
为了充分利用多核处理器的性能，开发人员可以采用一些锁优化的技术，例如细粒度锁、非阻塞锁、读写锁等，来减少锁的竞争和开销，提高系统的并发性能。
JAVA开发中的多线程编程技术
JAVA开发中的多线程编程技术Java作为一种广泛应用于企业级应用以及各种工业自动化系统的编程语言，其对于处理多线程并发的问题起到了巨大的作用。
在Java开发过程中，我们经常会遇到需要多线程并发处理的情况，比如高并发的Web服务、大数据处理、图像处理等等。
如何正确合理的使用Java多线程技术是一个非常重要的问题。
本文将详细讲解Java开发中的多线程编程技术。
1.了解Java线程模型Java语言具有完善的线程模型，并提供了Thread类以及Runnable接口，方便程序员进行多线程编程。
在进行Java多线程编程的过程中，必须先理解Java的线程模型，包括线程的创建、使用、同步、互斥、线程间通信等。
同时，也要掌握Java虚拟机的内存结构以及线程调度器的工作原理，这些对多线程编程至关重要。
2.使用synchronized实现线程同步在多线程编程中，需要涉及到许多复杂的操作，如多个线程同时对同一共享数据进行读写操作会造成数据不一致等问题。
这时需要使用synchronized关键字来进行同步。
通过对象锁的机制，保证每个时间段只有一个线程能够访问同一个对象的同步代码块。
当线程进入一个对象的同步块时，将获得该对象的锁，只有等线程退出同步块或发生异常时才会释放锁，其他线程才能进入同步块。
通过synchronized关键字的同步机制能控制线程的读写顺序，使多个线程协同工作，防止数据不一致的问题。
3.使用volatile变量实现线程间通信在多线程编程中，需要进行线程间的通信。
在Java语言中，volatile变量可以用来实现线程间的通信。
当一个变量被声明为volatile变量后，所有线程对这个变量的读写操作都会直接在内存中进行，而不会使用线程的缓存中间值。
这样可以避免数据缓存的不一致，并保证在不同线程中读写的顺序是一致的，从而实现了线程之间的通信。
4.掌握并发包中的工具类Java并发包提供了许多实用的工具类，方便程序员在多线程编程中使用。
JAVA使用多线程（线程池）进行数据处理
JAVA使⽤多线程（线程池）进⾏数据处理*⼯作顺序:* 1)、线程池创建，准备好core数量的核⼼线程，准备接受任务* 1.1、core满了，就将再进来的任务放⼊阻塞队列中。
空闲的core就会⾃⼰去阻塞队列获取任务执⾏* 1.2、阻塞队列满了，就直接开新线程执⾏，最⼤只能开到max指定的数量* 1.3、max满了就⽤RejectedExecut ionHandler拒绝任务* 1.4、max都执⾏完成，有很多空闲.在指定的时间keepAliveTime以后,释放max-core这些线程new LinkedBlockingDeque<>(): 默认是Integer的最⼤值。
内存不够⼀个线程池core 7; max 20，queue:50，100并发进来怎么分配的;7个会⽴即得到执⾏，50个会进⼊队列，再开13个进⾏执⾏。
剩下的30个就使⽤拒绝策略。
Executors . newCachedThreadPool() core是0，所有都可回收Executors . newF ixedThreadPool()固定⼤⼩，core=max; 都不可回收Executors. newScheduledThreadPool()定时任务的线程池Executors. newSingleThreadExecutor()单线程的线程池，后台从队列⾥⾯获取任务，挨个执⾏import mons.collections.CollectionUtils;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.concurrent.*;/*** 以下是伪代码，要根据⾃⼰的实际逻辑进⾏整合*/@Servicepublic class PushProcessServiceImpl implements PushProcessService {private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(PushProcessServiceImpl.class);/***每个线程更新的条数* 这表⽰每次执⾏五千条数据的推送操作*/private static final Integer LIMIT = 5000;/*** 起的线程数*/private static final Integer THREAD_NUM = 5;/*** 创建线程池** - corePoolSize：线程核⼼参数选择了5** - maximumPoolSize：最⼤线程数选择了核⼼线程数2倍数** - keepAliveTime：⾮核⼼闲置线程存活时间直接置为0** - unit：⾮核⼼线程保持存活的时间选择了 TimeUnit.SECONDS 秒** - workQueue：线程池等待队列，使⽤容量初始为100的 LinkedBlockingQueue阻塞队列** 线程池拒绝策略，采⽤了默认AbortPolicy：直接丢弃任务，抛出异常。
java中实现多线程的方法
java中实现多线程的方法Java是一种非常强大的编程语言，它支持多线程，这是Java的一个重要特性。
多线程允许同时执行多个任务，从而大大提高了应用程序的效率和性能。
在Java中实现多线程的方法有很多种，下面我们将一步步地阐述这些方法。
第一种方法是继承Thread类。
我们可以在Java中创建一个继承Thread类的子类，并在子类中实现run()方法。
在run()方法中编写多线程代码。
以下是示例代码：```class MyThread extends Thread {public void run() {//多线程代码}}```在上述代码中，我们创建了一个名为MyThread的子类，并重写了Thread类的run()方法。
第二种方法是实现Runnable接口。
这种方法需要创建一个实现Runnable接口的类，然后实例化一个Thread对象并将实现Runnable 接口的类作为参数传递给Thread对象。
以下是示例代码：class MyRunnable implements Runnable {public void run() {//多线程代码}}public class Main {public static void main(String[] args) {MyRunnable obj = new MyRunnable();Thread thread = new Thread(obj);thread.start();}}```在上述代码中，我们创建了一个名为MyRunnable的类，并实现了Runnable接口。
我们在主类中创建了一个MyRunnable对象，并通过传递该对象作为参数创建了一个Thread对象。
最后启动线程。
第三种方法是使用匿名内部类。
这种方法可以减少代码的数量。
以下是示例代码：```public class Main {public static void main(String[] args) {new Thread(new Runnable() {public void run() {//多线程代码}}).start();}```在上述代码中，我们使用匿名内部类创建了一个Runnable对象并启动了一个线程。
第2章Java多线程应用ppt课件全
2
• 2. join( ) • join( )方法使当前正在执行的线程进入等待状态（挂起），直至方法join( )所调用
• 2.1 线程和多线程 • 2.2 实例1 Java程序的多线程机制 • 2.3 实例2 Java程序中的多线程实现 • 2.4 实例3 基于Java语言的多线程同步机制 • 2.5实例4 用Java语言实• 线程(thread)是指计算机正在执行的程序中的一个控制流程。线程本 身不是完整程序，没有执行的入口，也没有出口，因此其自身不能自 动运行，而必须栖身于某一进程之中，由进程触发执行。
•
try //睡眠一随机时间，让出处理器
•
{Thread.sleep((int)(Math.random()*50));}
及在这段时间内线程能完成的任务，在线程的生命周期中有四种状态，通过对线程进 行操作来改变其状态。 • 1.创建状态 • 创建了一个线程而还没有启动它，则处于创建状态，此时仅是一个空的线程对象，并 不获得应有资源，只有启动后，系统才为它分配资源。处于创建状态的线程可以进行 两种操作：一是通过调用start()方法启动，使其进入可运行状态;二是调用stop()方法， 使其进入消亡状态。 • 2.可运行状态 • 在线程的创建状态中进行启动操作，则此线程进入可运行状态。可运行状态只说明该 线程具备了运行的条件，但并不一定是运行状态，因为在单处理器系统中运行多线程 程序，实际上在每个“时刻”至多有一个线程在运行，而系统中可能有多个线程都处 于运行状态，系统通过快速切换和调度使所有可运行的线程共享处理器，造成宏观上 的多线程并发运行。在可运行状态，线程运行的是线程体，线程体由run()方法规定， 在自己定义的线程类中重写。 • 在可运行状态下可进行多种操作：调用suspend()方法，使线程挂起，从而进入不可运 行状态;调用sleep()方法，使线侱睡眠，从而进入不可运行状态;调用wait()方法，使线 程等待，从而进入不可运行状态;调用yield()方法，使线程退让，使线程把CPU控制权 提前交给同级优先权的其他线程;调用stop()方法，使线程终止，从而进入消亡状态。正 常的情况下是执行完run()方法，使线程结束，进入消亡状态。