彻底搞懂Java多线程(二)

下面详细讲解一下“彻底搞懂Java多线程(二)”的完整攻略。

1. 线程的基本操作

在Java中，线程是通过Thread类来创建和启动的。创建线程的过程就是创建一个Thread对象，然后通过调用该对象的start()方法来启动线程，如下所示：

Thread thread = new Thread();
thread.start();

默认情况下，新线程会与当前线程共享相同的优先级和状态。但是我们可以通过以下方式进行一些设置：

1.1 设置线程名称

可以通过以下方式为线程设置名称：

Thread thread = new Thread();
thread.setName("MyThread");

1.2 设置线程优先级

可以通过以下方式为线程设置优先级：

Thread thread = new Thread();
thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);  // 设置为最高优先级

1.3 后台线程

可以通过以下方式将线程设置为后台线程：

Thread thread = new Thread();
thread.setDaemon(true);

1.4 通过继承Thread类创建线程

除了创建一个Thread对象之外，还可以通过继承Thread类来创建一个自定义的线程类。只需覆盖Thread类中的run()方法即可。

public class MyThread extends Thread {
  public void run() {
    // 线程要执行的代码
  }
}

2. 线程同步

在多线程并发执行的过程中，会经常遇到多个线程同时访问共享资源的情况，这时就需要使用线程同步技术，防止多个线程同时修改共享资源造成的数据异常问题。

2.1 synchronized关键字

synchronized关键字可以用来对代码块或方法进行加锁，保证同一时间只有一个线程可以执行其中的代码。

synchronized (this) {
  // 需要同步的代码块
}

或者直接在方法上加上synchronized关键字：

public synchronized void method() {
  // 需要同步的方法体
}

2.2 ReentrantLock类

除了synchronized关键字之外，ReentrantLock类也可以用来实现线程同步。这个类具有更强的扩展性和灵活性，并且可以进行可中断锁、公平锁等操作。

// 创建一个可重入锁
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

// 加锁
lock.lock();

try {
  // 需要同步的代码块
} finally {
  // 解锁
  lock.unlock();
}

3. 示例

以下是一个使用synchronized关键字进行线程同步的示例：

public class MyRunnable implements Runnable {
  private int count = 0;

  public synchronized void run() {
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
      count++;
    }
  }

  public int getCount() {
    return count;
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    MyRunnable mr = new MyRunnable();
    Thread t1 = new Thread(mr);
    Thread t2 = new Thread(mr);
    t1.start();
    t2.start();
    try {
      t1.join();  // 等待t1线程执行完毕
      t2.join();  // 等待t2线程执行完毕
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("Count: " + mr.getCount()); 
  }
}

以上代码会启动两个线程，它们会对count变量进行加一操作，共加一十万次。由于没有进行线程同步，可能会导致数据异常问题。在MyRunnable类的run()方法上加上synchronized关键字，可以保证同一时间只有一个线程可以进行加一操作，从而避免了数据异常问题。

以下是一个使用ReentrantLock类进行线程同步的示例：

public class MyRunnable implements Runnable {
  private int count = 0;
  private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

  public void run() {
    lock.lock();  // 加锁
    try {
      for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        count++;
      }
    } finally {
      lock.unlock();  // 解锁
    }
  }

  public int getCount() {
    return count;
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    MyRunnable mr = new MyRunnable();
    Thread t1 = new Thread(mr);
    Thread t2 = new Thread(mr);
    t1.start();
    t2.start();
    try {
      t1.join();  // 等待t1线程执行完毕
      t2.join();  // 等待t2线程执行完毕
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("Count: " + mr.getCount()); 
  }
}

以上代码同样会启动两个线程，它们会对count变量进行加一操作，共加一十万次。使用ReentrantLock类进行线程同步可以保证同一时间只有一个线程可以进行加一操作，从而避免了数据异常问题。同时，使用try…finally代码块可以保证在任何情况下都会释放锁，避免出现死锁问题。