Java的兩種多執行緒實現方式
一、建立多執行緒的兩種方式
Java中,有兩種方式可以建立多執行緒:
1 通過繼承Thread類,重寫Thread的run()方法,將執行緒執行的邏輯放在其中
2 通過實現Runnable介面,例項化Thread類
在實際應用中,我們經常用到多執行緒,如車站的售票系統,車站的各個售票口相當於各個執行緒。當我們做這個系統的時候可能會想到兩種方式來實現,繼承Thread類或實現Runnable介面,現在看一下這兩種方式實現的兩種結果。
程式1:
package z;
class MyThread extends Thread{
private int ticket = 10 ;
private String name;
public MyThread(String name){
this.name =name;
}
public void run(){
for(int i = 0; i < 500; i++){
if(this.ticket > 0){
System.out.println(this.name+"賣票---->"+(this.ticket--));
}
}
}
}
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
MyThread mt1= new MyThread("一號視窗");
MyThread mt2= new MyThread("二號視窗");
MyThread mt3= new MyThread("三號視窗");
mt1.start();
mt2.start();
mt3.start();
}
}
執行結果:
一號視窗賣票 ---->10
一號視窗賣票---->9
一號視窗賣票---->8
一號視窗賣票---->7
一號視窗賣票---->6
一號視窗賣票---->5
一號視窗賣票---->4
一號視窗賣票---->3
一號視窗賣票---->2
一號視窗賣票---->1
三號視窗賣票---->10
三號視窗賣票---->9
三號視窗賣票---->8
三號視窗賣票---->7
二號視窗賣票---->10
二號視窗賣票---->9
二號視窗賣票---->8
三號視窗賣票---->6
三號視窗賣票---->5
三號視窗賣票---->4
三號視窗賣票---->3
二號視窗賣票---->7
二號視窗賣票---->6
二號視窗賣票---->5
二號視窗賣票---->4
二號視窗賣票---->3
二號視窗賣票---->2
二號視窗賣票---->1
三號視窗賣票---->2
三號視窗賣票---->1
程式2:
package z;
class MyThread1 implements Runnable{
private int ticket =10;
public void run(){
for(int i = 0; i<500; i++){
if(this.ticket>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賣票---->" + (this.ticket--));
}
}
}
}
public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
// 設計三個執行緒
MyThread1 mt = new MyThread1();
Thread t1 = new Thread(mt, "一號視窗");
Thread t2 = new Thread(mt, "二號視窗");
Thread t3 = new Thread(mt, "三號視窗");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
執行結果:
三號視窗賣票---->10
三號視窗賣票---->7
三號視窗賣票---->6
三號視窗賣票---->5
三號視窗賣票---->4
三號視窗賣票---->3
一號視窗賣票---->8
二號視窗賣票---->9
一號視窗賣票---->1
三號視窗賣票---->2
為什麼兩個程式的結果不同呢?
第1個程式,相當於拿出三件事即三個賣票10張的任務分別分給三個視窗,他們各做各的事各賣各的票各完成各的任務,因為MyThread繼承Thread類,所以在new MyThread的時候在建立三個物件的同時建立了三個執行緒。
第2個程式,相當於是拿出一個賣票10張得任務給三個人去共同完成,new MyThread相當於建立一個任務,然後例項化三個Thread,建立三個執行緒即安排三個視窗去執行。
用圖表示如下:
通過上面的分析,我們發現這兩種多執行緒有兩大區別:
(1) Thread方式是繼承;Runnable方式是實現介面。
(2) Thread方式是多個執行緒分別完成自己的任務,即資料獨立;Runnable方式是多個執行緒共同完成一個任務,即資料共享。
大多數情況下,如果只想重寫 run() 方法,而不重寫其他 Thread 方法,那麼應使用 Runnable 介面。這很重要,因為除非程式設計師打算修改或增強類的基本行為,否則不應為該類(Thread)建立子類。
二、隱含的問題
在第二種方法中,由於3個Thread物件共同執行一個Runnable物件中的程式碼,因此可能會造成執行緒的不安全,比如可能ticket會輸出-1(如果我們System.out….語句前加上執行緒休眠操作,該情況將很有可能出現)。
這種情況的出現是由於,一個執行緒在判斷ticket為1>0後,還沒有來得及減1,另一個執行緒已經將ticket減1,變為了0,那麼接下來之前的執行緒再將ticket減1,便得到了-1。
這就需要加入同步操作(即互斥鎖),確保同一時刻只有一個執行緒在執行每次for迴圈中的操作。
而在第一種方法中,並不需要加入同步操作,因為每個執行緒執行自己Thread物件中的程式碼,不存在多個執行緒共同執行同一個方法的情況。
程式1:
package z;
class MyThread1 implements Runnable{
private int ticket = 10;
public void run(){
for(int i = 0; i<500; i++){
if(this.ticket>0){
try {
Thread.sleep(100);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賣票---->" + (this.ticket--));
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
// 設計三個執行緒
MyThread1 mt = new MyThread1();
Thread t1 = new Thread(mt, "一號視窗");
Thread t2 = new Thread(mt, "二號視窗");
Thread t3 = new Thread(mt, "三號視窗");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
執行結果:
一號視窗賣票---->10
二號視窗賣票---->10
三號視窗賣票---->9
一號視窗賣票---->8
三號視窗賣票---->7
二號視窗賣票---->8
一號視窗賣票---->6
三號視窗賣票---->4
二號視窗賣票---->5
三號視窗賣票---->3
二號視窗賣票---->2
一號視窗賣票---->3
二號視窗賣票---->1
三號視窗賣票---->-1
一號視窗賣票---->0
程式2:
package z;
class MyThread1 implements Runnable{
private int ticket = 1000;
public void run(){
for(int i = 0; i<5000; i++){
synchronized(this) {
if(this.ticket>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"賣票---->"+(this.ticket--));
}
}
}
}
}
public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
// 設計三個執行緒
MyThread1 mt = new MyThread1();
Thread t1 = new Thread(mt, "一號視窗");
Thread t2 = new Thread(mt, "二號視窗");
Thread t3 = new Thread(mt, "三號視窗");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
執行結果:
一號視窗賣票---->10
一號視窗賣票---->9
一號視窗賣票---->8
一號視窗賣票---->7
一號視窗賣票---->6
一號視窗賣票---->5
一號視窗賣票---->4
一號視窗賣票---->3
一號視窗賣票---->2
一號視窗賣票---->1
注意,這裡的10張票都是一號視窗賣出的。這是因為用了synchronized並且票數太少了,在t1對this物件鎖定的時間內,10張票就已經被賣完了。輪到t2或t3鎖定this物件時,已經無票可賣了。如果票數多一點,比如有幾萬張,就可以看到三個視窗都參與了賣票。
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