【Java】多线程输出滞后/错误解决&&线程创建方式与原理

【Java】多线程输出滞后/错误解决&线程创建方式与原理

输出缓冲区
- join与sleep因输出缓冲区导致的控制台打印信息混乱
- 什么是输出缓冲区&多线程输出滞后/错误解决
多线程基础
- 两种线程创建方式与对比
- - [方式一：继承 Thread 类](#方式一：继承 Thread 类)
  - [方式二：实现 Runnable 接口](#方式二：实现 Runnable 接口)
进程同步
- 什么是共享资源

输出缓冲区

join与sleep因输出缓冲区导致的控制台打印信息混乱

join()：等别人做完/做一段时间，我再做（控制顺序）；

sleep()：自己歇会儿，到点再做（控制间隔 / 休眠）。

下面是一段关于join和sleep的测试代码：

java 复制代码

package day14;

public class JoinTest {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i=0;i<100;i++){
                    if (i==90){
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                    }
                    System.out.println("线程A--"+i+"-"+System.currentTimeMillis());
//                    System.out.flush();
                }
            }
        };
        Thread t2 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i=0;i<100;i++){
                    if (i==30){
                        try {
                            t1.join(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                    }
                    System.out.println("线程B--"+i+"-"+System.currentTimeMillis());
//                    System.out.flush();
                }
            }
        };
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

根据最终输出的结果大概率可以看到一个错误：也就是时间戳靠后的先输出，时间戳靠前的后输出，很显然这符合实际情况。这种bug的出现正是因为输出缓冲区。

什么是输出缓冲区&多线程输出滞后/错误解决

Java 中 System.out 是 PrintStream 类型的输出流，默认开启缓冲机制：

执行 System.out.println()/print() 时，内容不会直接打印到控制台，而是先存入 JVM 内存中的「输出缓冲区」；

只有满足以下条件之一，缓冲区内容才会刷新（flush）到控制台：

1.缓冲区被写满（默认大小约 8KB）；

2.调用 System.out.flush() 手动刷新；

3.输出流关闭（如程序结束时 System.out.close()）；

4.输出换行符（\n）时，PrintStream 会自动刷新（println() 包含 \n，但仅对控制台输出生效，文件输出不生效）。

由此，要解决多线程中输出错误/滞后问题只需要再输出语句后添加：

java 复制代码

System.out.flush()

多线程基础

两种线程创建方式与对比

方式一：继承 Thread 类

java 复制代码

//定义线程类
class 线程类名 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行逻辑（核心任务）
    }
}
//启动线程
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        线程类名 线程对象 = new 线程类名();
        线程对象.start(); // 必须调用start()，而非直接run()
    }
}

方式二：实现 Runnable 接口

java 复制代码

//定义任务类
class 任务类名 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 任务执行逻辑（核心业务）
    }
}
//启动线程
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建任务对象
        任务类名 任务对象 = new 任务类名();
        // 2. 将任务对象传入Thread构造器，创建线程
        Thread 线程1 = new Thread(任务对象, "线程名称1");
        Thread 线程2 = new Thread(任务对象, "线程名称2");
        // 3. 启动线程
        线程1.start();
        线程2.start();
    }
}

显然，从代码的简洁性来看方式一更见方便。

但是Java中只能单继承，当实际开发中线程类需要继承其他父类时，那么将无法继承Thread类而只能实现Runnable接口。

并且每个继承Thread类的子类所创建的对象无法直接共享线程资源，而通过Runnable接口来创建的线程对象可以直接共享Runnable接口实现类的资源。

进程同步

什么是共享资源

在编程、计算机系统和软件开发中，共享资源指的是能被多个进程、线程、协程，或多个程序 / 组件共同访问和使用的资源，简单说就是 "大家共用的东西"。

这些资源的核心特点是可被多执行单元访问，但如果不做合理的同步 / 控制，多个单元同时操作时会引发数据错乱、资源竞争、死锁等问题（也是在学习线程池时，线程安全问题的核心根源）。