何为线程?
简单来说,打开你电脑的任务管理器,在进程选项卡中,可以看到你电脑上一个一个正在运行的程序,我们可以把这里的每一个程序理解为一个进程,而进程是受系统管理的基本单元。
那么啥是线程呢?我们可以理解为一个进程里面包含了很多个线程。而一个线程可以当作这个进程的一个子任务。就比如说你的微信,在你刷朋友圈的同时,也可以接收消息,这就是两个线程在运行。
我们为什么要用线程呢?我们来看看下面这张图。 那么我们用了线程以后呢? 由图可知,任务二并不需要按照我们平常所写地Java代码从上到下执行,需要等待10S,等任务一执行完毕以后才执行任务二,线程带来的好处显而易见,能够极大地提升程序地运行效率。简单来说,线程是异步的。
实现多线程编程的方式主要有两种,一种是继承(extends)Thread类,一种是实现Runnable接口,h还有一种是使用FutureTask的方式创建。
这里举一个例子,如果你是商家,有自己的销售平台,当库存量为n时,是不是每当有人下单m件商品时,库存量就得减少m呀。那么在这样的情况下,用线程编程是怎么实现的呢?
线程Thread可以调用currentThread()方法的getName()获取到当前线程的名字。接下来我们来看看这段代码。
package com.gantiexia.threadTest;
public class ShareVariableThread extends Thread{
public int count = 5;
@Override
public void run(){
int beforeCount = count;
count--;
System.out.println("线程操作前count的值:" + beforeCount + "。线程" + Thread.currentThread().getName() + "操作后的值:" + count);
}
public static void main(String[] args) {
Thread a = new ShareVariableThread();
Thread b = new ShareVariableThread();
Thread c = new ShareVariableThread();
Thread d = new ShareVariableThread();
Thread e = new ShareVariableThread();
a.start();
b.start();
c.start();
d.start();
e.start();
}
}
相信大家在看这部分的代码时,肯定会预想到答案,count肯定会一次递减输出,但是真的是这样吗,我们运行看一看。
如图,每一个线程在被创建的时候,其实都是new了一个本类的对象,也就是说,count在每个线程中都出现了一次,每个线程都在自己减少自己的count的值,并没有做到变量共享的情况。
于是我们把代码改成这样:
package com.gantiexia.threadTest;
import com.gantiexia.myhashmap.ThreadAa;
public class PrivateVariableThread extends Thread{
private int count = 5;
@Override
public void run(){
int beforeCount = count;
count--;
System.out.println("线程操作前count的值:" + beforeCount + "。线程" + Thread.currentThread().getName() + "操作后的值:" + count);
}
public static void main(String[] args) {
PrivateVariableThread thread = new PrivateVariableThread();
Thread a = new Thread(thread,"A");
Thread b = new Thread(thread,"B");
Thread c = new Thread(thread,"C");
Thread d = new Thread(thread,"D");
Thread e = new Thread(thread,"E");
a.start();
b.start();
c.start();
d.start();
e.start();
}
}
看到这里,那这样总是在共享变量了吧?答案会不会如我们锁期待的一样呢?我们来看看。 可以看到,得到的结果并不是我们想要的结果,线程A和线程B操作后的count值都为3了,虽然每次线程锁拿到的值都是正确的,但是输出的时候却不正确了,这就造成了非线程不安全的问题,这是为什么呢?
在JVM中,count–的操作步骤要分为这几步: ①获取到count的值。 ②计算count–的值。 ③对count重新赋值。
在这三个步骤执行的过程中,如果有多个线程同时访问,那么一定会出现非线程安全的问题。这个时候,我们就要在run()方法上加上我们的synchronized锁。
@Override
synchronized public void run(){
int beforeCount = count;
count--;
System.out.println("线程操作前count的值:" + beforeCount + "。线程" + Thread.currentThread().getName() + "操作后的值:" + count);
}
这样我们的运行结果又是怎样的呢?
那么此刻,我们就得到了我们想要的结果了。
实例演示
再回到我们刚才上面所讲到的问题:
这里举一个例子,如果你是商家,有自己的销售平台,当库存量为n时,是不是每当有人下单m件商品时,库存量就得减少m呀。那么在这样的情况下,用线程编程是怎么实现的呢?
我们来用线程简单模拟一下这个情景:
package com.gantiexia.threadTest;
public class SaleThread extends Thread{
public int INVENTORY_COUNT = 100;
@Override
synchronized public void run(){
int beforeCount = INVENTORY_COUNT;
int saleCount = (int) ((Math.random()*10) + 1);
INVENTORY_COUNT = INVENTORY_COUNT - saleCount;
if(INVENTORY_COUNT >= 0){
System.out.println("剩余库存量:" + beforeCount + "件。顾客" + Thread.currentThread().getName() + "购买"+ saleCount +"件商品。剩余库存量:" + INVENTORY_COUNT + "件。");
} else if(INVENTORY_COUNT < 0) {
System.out.println("剩余库存量:" + beforeCount + "件,顾客需求量:"+ saleCount + "件。库存不足,请尽快补充库存!");
INVENTORY_COUNT = beforeCount;
}
}
public static void main(String[] args) {
SaleThread thread = new SaleThread();
for(int i=0;i<26;i++) {
char customer = (char)('A'+i);
String customerName = String.valueOf(customer);
Thread purchaseBehavior = new Thread(thread,customerName);
purchaseBehavior.start();
}
}
}
如上代码运行后,注意每次运行的结果都是不一样的,着重看一下结尾的输出。 运行后的输出为:
剩余库存量:100件。顾客A购买4件商品。剩余库存量:96件。
剩余库存量:96件。顾客D购买2件商品。剩余库存量:94件。
剩余库存量:94件。顾客E购买10件商品。剩余库存量:84件。
剩余库存量:84件。顾客R购买10件商品。剩余库存量:74件。
剩余库存量:74件。顾客B购买5件商品。剩余库存量:69件。
剩余库存量:69件。顾客F购买7件商品。剩余库存量:62件。
剩余库存量:62件。顾客I购买6件商品。剩余库存量:56件。
剩余库存量:56件。顾客K购买5件商品。剩余库存量:51件。
剩余库存量:51件。顾客J购买4件商品。剩余库存量:47件。
剩余库存量:47件。顾客L购买6件商品。剩余库存量:41件。
剩余库存量:41件。顾客M购买2件商品。剩余库存量:39件。
剩余库存量:39件。顾客N购买2件商品。剩余库存量:37件。
剩余库存量:37件。顾客O购买10件商品。剩余库存量:27件。
剩余库存量:27件。顾客P购买6件商品。剩余库存量:21件。
剩余库存量:21件。顾客S购买5件商品。剩余库存量:16件。
剩余库存量:16件。顾客U购买4件商品。剩余库存量:12件。
剩余库存量:12件。顾客T购买7件商品。剩余库存量:5件。
剩余库存量:5件,顾客需求量:8件。库存不足,请尽快补充库存!
剩余库存量:5件,顾客需求量:8件。库存不足,请尽快补充库存!
剩余库存量:5件。顾客Y购买5件商品。剩余库存量:0件。
剩余库存量:0件,顾客需求量:1件。库存不足,请尽快补充库存!
剩余库存量:0件,顾客需求量:9件。库存不足,请尽快补充库存!
剩余库存量:0件,顾客需求量:7件。库存不足,请尽快补充库存!
剩余库存量:0件,顾客需求量:9件。库存不足,请尽快补充库存!
剩余库存量:0件,顾客需求量:8件。库存不足,请尽快补充库存!
剩余库存量:0件,顾客需求量:4件。库存不足,请尽快补充库存!
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