狂神说Java-多线程学习笔记

线程简介

多任务:边吃饭边玩手机,同时做多件事(但是实际上是分时进行的,大脑分时处理,时间交替很快)
多线程:多车道,多条线路同时执行任务

普通方法调用和多线程
直接调用run和调用start函数的不同,直接调用run函数无法实现多线程
在这里插入图片描述

在操作系统中运行的程序就是进程(qq,播放器,游戏,IDE),播放视频时有声音,图像,字幕,这些就是由不同的线程控制

进程与线程
说起进程,就不得不说下程序,程序是数据和指令的有序集合,其本身没有任何运行的含义,是一个静态的概念
而进程是执行程序的一次执行过程,它是一个动态的概念,进程是系统分配资源的单位(程序跑起来才叫一个进程)
通常一个进程可以包含若干个线程,一个进程至少包含一个线程,线程是CPU调度和执行的单位

注意:很多多线程是模拟出来的,真正的多线程是指有多个CPU,即多核,如服务器,如果是模拟出来的多线程,即在一个CPU的情况下,在同一个时间点,CPU只能执行一个代码,因为切换得很快,所以就有同时执行的错局

核心概念
线程就是独立的执行路径
在程序运行时,即使没有自己创建线程,后台也会有多个线程,如主线程,gc(垃圾回收)线程
main()称之为主线程,为系统的入口,用于执行整个程序
在一个进程中,如果开辟了多个线程,线程的运行由调度器安排调度,调度器是与操作系统紧密相关的,先后顺序是不能人为干预的
对同一份资源操作时,会存在资源抢夺的问题,需要加入并发控制
线程会带来额外的开销,如CPU调度时间,并发控制开销(让线程排队执行)
每个线程在自己的工作内存交互,内存控制不当会造成数据不一致

线程实现

线程创建
Thread Runnable Callable

main函数是自己写的叫用户线程
gc线程是JVM给的,叫守护线程

线程创建的3种方式

1 继承Thread类(重点)
不建议使用:为了避免OOP单继承局限性
Thread类本身实现了Runnable接口
①自定义线程类继承Thread类
②重写run方法,编写程序执行体
③创建线程对象,调用start()方法启动线程

总结:线程开启不一定立即执行,由CPU调度执行,直接调用run方法相当于调用普通方法,不会创建新的线程

public class TestThread1 extends Thread {
    
    //继承Thread类
    public static void main(String[] args) {
    
    

       TestThread1 thread1=new  TestThread1();
       // thread1.run();//先执行run方法,再执行接下来的代码(没起到多线程的作用)
        thread1.start();//主线程和子线程交替执行,且不可控,每次执行结果都不一样
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("主线程"+i);
        }
    }
    @Override
    public void run() {
    
    
       // super.run();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("子线程"+i);
        }
    }
}

在这里插入图片描述

案例:多线程下载图片
需要用到commons-io2.6这个jar包,可以自己去百度下载
在这里插入图片描述
然后把包拷贝到我们的工程下面,右键 Add as library

因为我们需要用到commons-io包里面的FileUtils函数
在这里插入图片描述

package MultiThread;

import org.apache.commons.io.FileUtils;
import sun.misc.FileURLMapper;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

//实现多线程同步下载网图
public class TestThread2 extends Thread{
    
    

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名
    @Override
    public void run()
    {
    
    
        WebDownLoader webDownLoader=new WebDownLoader();
        webDownLoader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为"+name);
    }

    public TestThread2(String url, String name) {
    
    
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        TestThread2 t1=new TestThread2("https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&hs=2&pn=2&spn=0&di=68640&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&ie=utf-8&oe=utf-8&cl=2&lm=-1&cs=3788223672%2C2933772794&os=3469738239%2C2819470525&simid=0%2C0&adpicid=0&lpn=0&ln=30&fr=ala&fm=&sme=&cg=&bdtype=0&oriquery=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&objurl=https%3A%2F%2Fgimg2.baidu.com%2Fimage_search%2Fsrc%3Dhttp%3A%2F%2Fimage.biaobaiju.com%2Fuploads%2F20191105%2F15%2F1572937434-vjDJNuBAxl.jpg%26refer%3Dhttp%3A%2F%2Fimage.biaobaiju.com%26app%3D2002%26size%3Df9999%2C10000%26q%3Da80%26n%3D0%26g%3D0n%26fmt%3Djpeg%3Fsec%3D1613979841%26t%3D6b74022d98f53152b4e7143934ed2714&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3Bktw5kwt37_z%26e3Bv54AzdH3Fi5g2geiwtztAzdH3Fl08nc_z%26e3Bip4s&gsm=3&islist=&querylist=","dog.jpeg");
        TestThread2 t2=new TestThread2("https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&hs=2&pn=5&spn=0&di=26840&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&ie=utf-8&oe=utf-8&cl=2&lm=-1&cs=2057173425%2C3288346039&os=3534193242%2C1744020036&simid=4255926711%2C726475710&adpicid=0&lpn=0&ln=30&fr=ala&fm=&sme=&cg=&bdtype=0&oriquery=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&objurl=https%3A%2F%2Fgimg2.baidu.com%2Fimage_search%2Fsrc%3Dhttp%3A%2F%2Fimg.wohaoyun.com%2Fimg_600%2FM00%2F07%2FB8%2FwKjg2lvW-dGAERdjAAEeYGzmpUA906.jpg%26refer%3Dhttp%3A%2F%2Fimg.wohaoyun.com%26app%3D2002%26size%3Df9999%2C10000%26q%3Da80%26n%3D0%26g%3D0n%26fmt%3Djpeg%3Fsec%3D1613979935%26t%3Dbd8042b4b6488deae4c73854e0c4dd6e&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3Bo5iw5y7g_z%26e3Bv54AzdH3Ff3AzdH3F15g2o7ktzitAzdH3Fda8bAzdH3F88AzdH3F8988_z%26e3Bip4s&gsm=6&islist=&querylist=","dog2.jpeg");
        TestThread2 t3=new TestThread2("https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&hs=2&pn=4&spn=0&di=13750&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&ie=utf-8&oe=utf-8&cl=2&lm=-1&cs=2136279165%2C2845293579&os=1684394320%2C374773828&simid=3423840844%2C312231934&adpicid=0&lpn=0&ln=30&fr=ala&fm=&sme=&cg=&bdtype=0&oriquery=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&objurl=https%3A%2F%2Fgimg2.baidu.com%2Fimage_search%2Fsrc%3Dhttp%3A%2F%2Fwww.cpnic.com%2FUploadFiles%2Fimg_0_3308088708_3867205912_26.jpg%26refer%3Dhttp%3A%2F%2Fwww.cpnic.com%26app%3D2002%26size%3Df9999%2C10000%26q%3Da80%26n%3D0%26g%3D0n%26fmt%3Djpeg%3Fsec%3D1613980066%26t%3D73944a43d2a1181ed0e4aeb6cd59da1e&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3Bvrgtv_z%26e3Bv54AzdH3FrtvAzdH3F%25Ec%25Ba%25bF%25Ec%25lE%25bB%25E0%25bB%25l0%25Ec%25ln%25b8%25E0%25A0%25bD%25Ec%25A9%25A0%25Ec%25bc%25Ab%25Ec%25bF%25bA%25Ec%25lB%25BE%25E0%25bl%25b0%25Ec%25bF%25bA%25E9%25BB%25B0%25Em%25Aa%25BCAzdH3F&gsm=5&islist=&querylist=","dog3.jpeg");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}
//下载器
class WebDownLoader{
    
    
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name)  {
    
    
        try {
    
    
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));//copyURLToFile,把url变成文件
        } catch (IOException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常,downloader方法出现问题");
        }
    }
}

如图。下下来了,但是打不开图片,哈哈哈哈
在这里插入图片描述

2实现Runnable接口(重点)
java是单继承,推荐使用Runnable接口,方便同一个独享被多个线程使用
避免了单继承的局限性:即在Java中一个类只能使用extends继承一个父类.,如果继承多个父类,而父类有同名方法时就不知道调用哪一个方法了,另外会是两个类的耦合性增加,如果父类有改动时会直接影响子类

① 定义MyRunnable类实现Runnabke接口
②实现Run()方法,编写程序执行体
③创建线程对象,调用start()方法启动线程

package MultiThread;

public class TestThread3 implements Runnable{
    
    

    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("子线程"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        //创建Runnable接口实现类的对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
//创建线程类对象,通过线程对象开启我们的线程(代理)
//        Thread thread=new Thread(testThread3);
//        thread.start();
        new Thread(testThread3).start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("主线程"+i);
        }
    }
}

在这里插入图片描述

初识并发问题

多个线程操作同一个资源的情况下出现不同的线程抢到同一张票,线程不安全,数据紊乱

package MultiThread;
//多个线程操作同一个对象
//买火车票
//多个线程操作同一个资源的情况下出现不同的线程抢到同一张票,线程不安全,数据紊乱
public class TestTheread4 implements Runnable{
    
    

    int ticketNums=100;//票数
    public static void main(String[] args) {
    
    
        TestTheread4 testTheread4 = new TestTheread4();
        new Thread(testTheread4,"1").start();//1,2,3是线程名字
        new Thread(testTheread4,"2").start();
        new Thread(testTheread4,"3").start();
    }
    @Override
    public void run() {
    
    
        while (true)
        {
    
    
           if(ticketNums<=0)
           {
    
    
               break;
           }
            try {
    
    
                Thread.sleep(200);//模拟延时
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第"+ticketNums--+"张票");
        }
   }
}

在这里插入图片描述

龟兔赛跑

package MultiThread;
/*
1.首先来个赛道距离,然后要离终点越来越近
2.判断比赛是否结束
3.打印出胜利者
4.龟兔赛跑开始
5.故事中是乌龟赢的,兔子需要睡觉,所以我们来模拟兔子睡觉
6.终于,乌龟赢得比赛
 **/
public class Race implements Runnable{
    
    
    private static String winner;//用static,保证只有一个胜利者

    public static void main(String[] args) {
    
    
        Race Rubbit=new Race();
        Race tortise=new Race();
        new Thread(Rubbit,"兔子").start();
        new Thread(tortise,"乌龟").start();
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i <= 1000; i++) {
    
    
            //模拟兔子休息,每10步休息一下
if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&&i%10==0)//注意不要用==
{
    
    
    try {
    
    
        Thread.sleep(10);
    } catch (InterruptedException e) {
    
    
        e.printStackTrace();
    }
}


            //判断比赛是否结束
            boolean flag=gameOver(i);
            //如果比赛结束,停止程序
            if(flag)
            {
    
    
                break;
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->跑了"+i+"步");
        }
    }
    //判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int steps)
    {
    
    
        if(winner!=null)
        {
    
    
            return true;
        }
        {
    
    
            if(steps>=1000) {
    
    
                winner= Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winneer is"+winner);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}


在这里插入图片描述

3实现Callable接口(了解)
1.实现Callable接口,需要返回值类型
2.重写call方法,需要抛出异常
3.创建目标对象
4.创建执行服务:ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
5.提交执行:Future result1 = ser.submit(t1);
6.获取结果: boolean r1 = result1.get()
7.关闭服务:ser.shutdownNow();

package MultiThread;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;

public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
    
    
    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名
    @Override
    public Boolean call()
    {
    
    
        WebDownLoader webDownLoader=new WebDownLoader();
        webDownLoader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为"+name);
        return true;
    }

    public TestCallable(String url, String name) {
    
    
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    
    
        TestCallable t1=new TestCallable("https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&hs=2&pn=2&spn=0&di=68640&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&ie=utf-8&oe=utf-8&cl=2&lm=-1&cs=3788223672%2C2933772794&os=3469738239%2C2819470525&simid=0%2C0&adpicid=0&lpn=0&ln=30&fr=ala&fm=&sme=&cg=&bdtype=0&oriquery=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&objurl=https%3A%2F%2Fgimg2.baidu.com%2Fimage_search%2Fsrc%3Dhttp%3A%2F%2Fimage.biaobaiju.com%2Fuploads%2F20191105%2F15%2F1572937434-vjDJNuBAxl.jpg%26refer%3Dhttp%3A%2F%2Fimage.biaobaiju.com%26app%3D2002%26size%3Df9999%2C10000%26q%3Da80%26n%3D0%26g%3D0n%26fmt%3Djpeg%3Fsec%3D1613979841%26t%3D6b74022d98f53152b4e7143934ed2714&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3Bktw5kwt37_z%26e3Bv54AzdH3Fi5g2geiwtztAzdH3Fl08nc_z%26e3Bip4s&gsm=3&islist=&querylist=","dog.jpeg");
        TestCallable t2=new TestCallable("https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&hs=2&pn=5&spn=0&di=26840&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&ie=utf-8&oe=utf-8&cl=2&lm=-1&cs=2057173425%2C3288346039&os=3534193242%2C1744020036&simid=4255926711%2C726475710&adpicid=0&lpn=0&ln=30&fr=ala&fm=&sme=&cg=&bdtype=0&oriquery=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&objurl=https%3A%2F%2Fgimg2.baidu.com%2Fimage_search%2Fsrc%3Dhttp%3A%2F%2Fimg.wohaoyun.com%2Fimg_600%2FM00%2F07%2FB8%2FwKjg2lvW-dGAERdjAAEeYGzmpUA906.jpg%26refer%3Dhttp%3A%2F%2Fimg.wohaoyun.com%26app%3D2002%26size%3Df9999%2C10000%26q%3Da80%26n%3D0%26g%3D0n%26fmt%3Djpeg%3Fsec%3D1613979935%26t%3Dbd8042b4b6488deae4c73854e0c4dd6e&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3Bo5iw5y7g_z%26e3Bv54AzdH3Ff3AzdH3F15g2o7ktzitAzdH3Fda8bAzdH3F88AzdH3F8988_z%26e3Bip4s&gsm=6&islist=&querylist=","dog2.jpeg");
        TestCallable t3=new TestCallable("https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&hs=2&pn=4&spn=0&di=13750&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&ie=utf-8&oe=utf-8&cl=2&lm=-1&cs=2136279165%2C2845293579&os=1684394320%2C374773828&simid=3423840844%2C312231934&adpicid=0&lpn=0&ln=30&fr=ala&fm=&sme=&cg=&bdtype=0&oriquery=%E5%B0%8F%E7%8B%97%E5%9B%BE%E7%89%87&objurl=https%3A%2F%2Fgimg2.baidu.com%2Fimage_search%2Fsrc%3Dhttp%3A%2F%2Fwww.cpnic.com%2FUploadFiles%2Fimg_0_3308088708_3867205912_26.jpg%26refer%3Dhttp%3A%2F%2Fwww.cpnic.com%26app%3D2002%26size%3Df9999%2C10000%26q%3Da80%26n%3D0%26g%3D0n%26fmt%3Djpeg%3Fsec%3D1613980066%26t%3D73944a43d2a1181ed0e4aeb6cd59da1e&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3Bvrgtv_z%26e3Bv54AzdH3FrtvAzdH3F%25Ec%25Ba%25bF%25Ec%25lE%25bB%25E0%25bB%25l0%25Ec%25ln%25b8%25E0%25A0%25bD%25Ec%25A9%25A0%25Ec%25bc%25Ab%25Ec%25bF%25bA%25Ec%25lB%25BE%25E0%25bl%25b0%25Ec%25bF%25bA%25E9%25BB%25B0%25Em%25Aa%25BCAzdH3F&gsm=5&islist=&querylist=","dog3.jpeg");
       //创建执行服务
        ExecutorService ser= Executors.newFixedThreadPool(3);//线程池,放3个线程
        //提交执行
        Future<Boolean> r1=ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2=ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3=ser.submit(t3);
        //获取结果
        boolean rs1=r1.get();
        boolean rs2=r2.get();
        boolean rs3=r3.get();
        //关闭服务
        ser.shutdownNow();
    }


}
//下载器
class WebDownLoader{
    
    
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name)  {
    
    
        try {
    
    
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));//copyURLToFile,把url变成文件
        } catch (IOException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常,downloader方法出现问题");
        }
    }
}

静态代理
https://www.bilibili.com/video/BV1V4411p7EF?p=9

Lamda表达式
任何接口,如果只包含唯一一个抽象方法,那么它就是一个函数式接口
对于函数式接口,我们可以通过lambda表达式来创建该接口的对象

package MultiThread;

public class TestLambda1 {
    
    
   //3静态内部类
    static class Like2 implements ILike{
    
    

       @Override
       public void lambda() {
    
    
           System.out.println("静态内部类+lambda");
       }
   }



    public static void main(String[] args) {
    
    
        ILike like=new Like();//用接口创建对象,接口new实现类
        like.lambda();
        like=new Like2();
        like.lambda();

        //4局部内部类
        class Like3 implements ILike{
    
    

            @Override
            public void lambda() {
    
    
                System.out.println("局部内部类+lambda");
            }
        }
        like=new Like3();
        like.lambda();
        //5匿名内部类,没有类的名称,必须借助接口或者父类
         like=new Like(){
    
    
             @Override
             public void lambda() {
    
    
                 System.out.println("匿名内部类+lambda");
             }
         };//有分号,因为是一个语句了
        like.lambda();
        //6用lambda简化
        like=()->{
    
    

                System.out.println("lambda表达式");

        };//有分号,因为是一个语句了
        like.lambda();
    }
}
//定义一个函数式接口
interface  ILike{
    
    
    void lambda();
}
//2实现类
class Like implements ILike{
    
    
    @Override
    public void lambda() {
    
    
        System.out.println("lambda");
    }
}

在这里插入图片描述

总结
lambda表达式只能有一行代码的情况下才能简化成为一行,如果有多行,那么就用代码块包裹。使用lambda表达式前提是接口为函数式接口
多个参数也可以去掉参数类型,要去掉就都去掉,必须加上括号

线程状态

五大状态
在这里插入图片描述
创建状态:new
就绪状态:start
阻塞状态:sleep(sleep只是其中一个)
死亡状态:正常执行完

在这里插入图片描述线程方法

方法 说明
setPriority(int newPriority) 更改线程的优先级
static void sleep(long millis) 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠
void join() 等待该线程终止
static void yield() 暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程
void interrupt() 中断线程,别用这个方式
boolean isAlive() 测试线程是否处于活动状态

停止线程
不推荐使用jdk提供的stop(),destory()方法,建议使用一个标志位进行终止变量,当flag=false,则线程终止运行

public class Teststop implements Runnable {
    
    
//1.线程中定义线程体使用的标识
private boolean flag = true;
@Override
public void run (){
    
    
/ /2 .线程体使用该标识
while (flag) {
    
    
systepaoit.println ( "run. . . Thread" );
}
}
//3.对外提供方法改变标识
public void stop(){
    
    
this.flag = false;
}
}

public class TestStop implements Runnable {
    
    
    private boolean flag=true;
    @Override
    public void run() {
    
    
        int i=0;
        while (flag){
    
    
            System.out.println("run.....Thread"+(i++));
        }
    }
    public void stop(){
    
    
        this.flag=false;
    }public static void main(String[] args) {
    
    
        TestStop testStop = new TestStop();
        new Thread(testStop).start();
        for (int i = 0; i <1000 ; i++) {
    
    
            System.out.println("main"+i);
            if (i==900){
    
    
                testStop.stop();
                System.out.println("run线程停止了!");
            }
        }
    }
}

线程休眠(sleep)
sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数;
sleep存在异常InterruptedException;
sleep时间达到后线程进入就绪状态;
sleep可以模拟网络延时(放大问题的发生性,比如多线程卖票,一票多卖),倒计时等。
每一个对象都有一个锁,sleep不会释放锁;

package MultiThread;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.logging.SimpleFormatter;

//模拟倒计时
public class TestSleep implements Runnable {
    
    

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        tenDown();
        //打印当前系统时间
        Date startTime=new Date(System.currentTimeMillis());
        while(true)
        {
    
    
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
            startTime=new Date(System.currentTimeMillis());

        }
    }
    public static void tenDown() throws InterruptedException {
    
    //模拟倒计时
        int num=10;
        while(true)
        {
    
    
          Thread.sleep(1000);
            System.out.println(num--);
            if(num<=0)
            {
    
    
                break;
            }
        }
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
    }
}

在这里插入图片描述
线程礼让(yield)
礼让线程,让当前正在执行的线程暂停,但不阻塞
将线程从运行状态转为就绪状态
让CPU重新调度,礼让不一定成功

package MultiThread;

public class TestYield {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        MyYield myYield=new MyYield();
        new Thread(myYield,"a").start();
        new Thread(myYield,"b").start();
    }
}
class MyYield implements Runnable{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行");
        Thread.yield();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程结束执行");
    }
}

礼让成功
在这里插入图片描述
礼让失败
在这里插入图片描述

其实这里注释掉yield,还是会出现a先执行或者b先执行这种情况,因为是多线程嘛

线程强制执行(join)
join合并线程,待此线程执行完毕之后,在执行其他线程,其他线程阻塞,可以想象成插队

在这里插入图片描述

package MultiThread;

public class TestJoin implements Runnable {
    
    

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        TestJoin testJoin=new  TestJoin();
        Thread thread=  new Thread( testJoin);
        thread.start();

        for (int i = 0; i < 50; i++) {
    
    
          if(i==25)
          {
    
    
              thread.join();
          }
            System.out.println("主线程"+i);
        }
    }
    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
    
    
            System.out.println("join线程"+i);
        }
    }
}

在这里插入图片描述
注意join是通过new Thread 对象来调用的,而sleep和yield是通过Thread直接调用

观测线程状态
Thread.State

NEW 尚未启动的线程处于此状态。RUNNABLE
RUNNABLE 在Java虚拟机中执行的线程处于此状态
BLOCKED 被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态
WA工TING 正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态
TIMED_ WA工TING 正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态。
TERMINATED 已退出的线程处于此状态

一个线程可以给定时间点处于一个状态。这些状态是不反映任何操作系统线程状态的虚拟机状态

public class TestState {
    
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        Thread thread=new Thread(()->{
    
    
            for (int i = 0; i <5 ; i++) {
    
    
                try {
    
    
                    Thread.sleep(1000);

                } catch (InterruptedException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("");
        });
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);//new
        thread.start();//启动线程
        state=thread.getState();//runnable
        System.out.println(state);
        while (state!= Thread.State.TERMINATED){
    
    //只要线程不终止就输出线程状态
            Thread.sleep(100);
            state=thread.getState();//更新线程状态
            System.out.println(state);//TIME_WAITING
            
        }
    }
}

在这里插入图片描述

死亡之后的线程不能再次启动

线程的优先级
线程优先级高不一定优先执行,但是优先执行的权重就大了

java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程,线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行
线程优先级低只是意味着获得调度的概率低,并不是优先级低就不会被调用了,这都是看CPU调度

线程的优先级用数字表示,范围从1~10。
Thread.MIN_PRIORITY = 1;
Thread.MAX_PRIORITY = 10;
Thread.NORM_PRIORITY = 5;

使用以下方式改变或获取优先级

getPriority().setPriority(int xxx)

public class TestPriority {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
       //主线程设置默认优先级
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority();
        MyPriority myPriority = new MyPriority();
        Thread t1 = new Thread(myPriority);
        Thread t2 = new Thread(myPriority);
        Thread t3 = new Thread(myPriority);
        Thread t4 = new Thread(myPriority);
        Thread t5 = new Thread(myPriority);
        Thread t6 = new Thread(myPriority);
        //先设置线程优先级
        t1.setPriority(1);
        t1.start();
        t2.setPriority(3);
        t2.start();
        t3.setPriority(6);
        t3.start();
        t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//  优先级=10
        t4.start();
        t5.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);// 优先级=1
        t6.setPriority(9);
        t6.start();

        System.out.println("main");
    }
}
class MyPriority implements Runnable{
    
    

    @Override
    public void run() {
    
    
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---线程被执行了!---"+Thread.currentThread().getPriority());
    }
}

大多数时候,线程优先级高的线程会优先执行,先设置优先级,再start线程!!!
在这里插入图片描述
守护线程(daemon)

线程分为用户线程和守护线程

虚拟机必须确保用户线程执行完毕

虚拟机不用等待守护线程执行完毕

如,后台记录操作日志,监控内存,垃圾回收等待。。。
守护线程在用户线程执行完毕之后也会执行完毕,不过JVM需要一点时间

public class TestDaemon {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        God god = new God();
        You you=new You();
        Thread thread = new Thread(god);
        thread.setDaemon(true);//默认为flase 为用户线程,  true为守护线程
        thread.start();
        new Thread(you).start();
    }
}
class God implements Runnable{
    
    

    @Override
    public void run() {
    
    
        while (true){
    
    
            System.out.println("上帝守护着你-------");
        }
    }
}
class You implements Runnable{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i <36500 ; i++) {
    
    
            System.out.println("开心着活着每一天------");
        }
        System.out.println("----goodbye!Beautiful World!!!------");
    }
}

线程同步

多个线程操作同一个对象的安全问题(买火车票)
现实生活中,我们会遇到”同一个资源,多个人都想使用”的问题,比如,食堂排队打饭﹐每个人都想吃饭﹐最天然的解决办法就是﹐排队﹒一个个来.

处理多线程问题时,多个线程访问同一个对象,并且某些线程还想修改这个对象.这时候我们就需要线程同步,线程同步其实就是一种等待机制。多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列,等待前面线程使用完毕,下一个线程再使用

线程同步

由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突问题,为了保证数据在方法中被访问时的正确性,在访问时加入锁机制synchronized当一个线程获得对象的排它锁,独占资源,其他线程必须等待,使用后释放锁即可,存在以下问题:

一个线程持有锁会导致其它所有需要此锁的线程挂起;

在多线程竞争下,加锁,释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时,引起性能问题;

如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁,会导致优先级倒置,引起性能问题。

线程同步形成条件:队列+锁

三大不安全案例

①买火车票
线程不安全

package MultiThread.syn;
//不安全的买票
public class UnsafeBuyTicket {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
        new Thread(buyTicket,"1").start();
        new Thread(buyTicket,"2").start();
        new Thread(buyTicket,"3").start();
    }
}

class BuyTicket implements  Runnable{
    
    

    private int tickNums=10;
    boolean flag=true;//标志位,用于线程的外部停止方式
    @Override
    public void run() {
    
    
        //买票
        while(flag)
        {
    
    
            buy();
        }
    }
    private void buy() {
    
    
        //判断是否有票
        if (tickNums <= 0)
        {
    
    
            flag=false;
            return;
        }
        //模拟延时
        try {
    
    
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }


        //买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+tickNums--);
    }
}

可以看到,出现了负数,分析,只剩下一张票的时候,3个线程都可以抢票,记住每个线程都有自己的工作内存,内存控制不当会造成数据不一致,每个线程会把这个剩下的1放到自己的内存,于是都买了,

在这里插入图片描述

线程安全

//synchronized同步方法,锁的是this
    private synchronized void buy() throws InterruptedException {
    
    
        //判断是否有票
        if (tickNums <= 0)
        {
    
    
            flag=false;
            return;
        }
        //模拟延时
           // Thread.sleep(10);
        //买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+tickNums--);
    }

② 银行取钱

package MultiThread.syn;
//不安全取钱
public class UnsafeBank {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //取钱首先得有账户
        Account account=new Account(100,"结婚基金");
        Drawing you=new Drawing(account,50,"你");
        Drawing girl=new Drawing(account,100,"girlFriend");
        you.start();
        girl.start();


    }

}

class Account{
    
    //账户
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account(int money, String name) {
    
    
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}
//银行:模拟取款
class Drawing extends Thread{
    
    
    Account account;//账户
    int drawingMoney;//取多少钱
    int nMoney;//现在有多少钱

    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
    
    
        super(name);//调用父类的方法
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
       // this.nMoney = nMoney;

    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        //super.run();
        //判断有没有钱
        if(account.money-drawingMoney<0)
        {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够,取不了");
            return;
        }
        //模拟延时
        try {
    
    
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }

        //卡内余额
        account.money=account.money-drawingMoney;
        //现在手里的钱
        nMoney=nMoney+drawingMoney;
        System.out.println(account.name+"余额为:"+account.money);
       //this就是调用当前方法的对象,Drawing继承了Thread,所以this也是一个线程对象,可以调用Thread的getName方法来获取线程的名字
       //Thread.currentThread().getName()=this.getName()
        System.out.println(this.getName()+"手里的钱"+nMoney);
    }
}

在这里插入图片描述

线程安全

public synchronized void run() {
    
    

在这里插入图片描述
还是会出现负数,不安全,因为synchronized默认所得独享是this,那么这里就是锁的银行,但是我们操作是对account进行操作的,银行是没有变的,所以我们需要synchronized同步块,锁account

@Override
    public  void run() {
    
    
        //super.run();
        //判断有没有钱
        synchronized(account)
        {
    
    
            if(account.money-drawingMoney<0)
            {
    
    
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够,取不了");
                return;
            }
            //模拟延时
            try {
    
    
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }

            //卡内余额
            account.money=account.money-drawingMoney;
            //现在手里的钱
            nMoney=nMoney+drawingMoney;
            System.out.println(account.name+"余额为:"+account.money);
            //this就是调用当前方法的对象,Drawing继承了Thread,所以this也是一个线程对象,可以调用Thread的getName方法来获取线程的名字
            //Thread.currentThread().getName()=this.getName()
            System.out.println(this.getName()+"手里的钱"+nMoney);
        }

    }

在这里插入图片描述
锁的对象就是多个线程共享的对象,如果每个线程的锁对象都不一样synchronized就没有用,锁谁取决于共同操作的对象是谁(且这个对象是要改变的)
车票变化类ticketNums在runnable内部,而Bank修改的数据再account中,就好比你把厕所加锁防止多个人进入,而不是锁住整个景区

③线程不安全的集合

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//线程不安全的集合
public class UnsafeList {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    
    
            new Thread(()->{
    
    
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
          Thread.sleep(100);//休息一会再打印,电脑运行速度太快了。线程里add还没执行完就执行主线程的打印语句。会导致打印结果偏小,但最后实际结果其实还是10000

        System.out.println(list.size());
    }
}

创建了10000个线程,list的大小应该是10000,但是如下图,只有9998,说明线程不安全,原因:两个线程同一瞬间操作了同一个位置,导致覆盖,元素变少
在这里插入图片描述

线程安全

  synchronized (list)
                {
    
    
                    list.add(Thread.currentThread().getName());
                }

在这里插入图片描述

同步方法
由于我们可以通过private关键字来保证数据对象只能被方法访问﹐所以我们只需要针对方法提出一套机制。这套机制就是synchronized关键字,它包括两种用法:synchronized方法和synchronized块.

同步方法:public synchronized void method(int args)f

synchronized方法控制对“对象”的访问,每个对象对应一把锁﹐每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行﹐否则线程会阻塞,方法一旦执行﹐就独占该锁,直到该方法返回才释放锁﹐后面被阻塞的线程才能获得这个锁,继续执行

缺陷:若将一个大的方法申明为synchronized将会影响效率

只读代码是不需要加锁的,只有需要进行修改的代码才需要加锁(所以产生了同步方法和同步代码块)
方法里面需要修改的内容才需要锁,锁得太多,浪费资源

同步块
synchronized(Obj){}

Obj称之为同步监视器

Obj可以是任何对象,但是推荐使用共享资源作为同步监视器
注意监视的对象是需要增删改查的对象

同步方法中无需指定同步监视器,因为同步方法的同步监视器就是this,就是这个对象本身,或者是class【反射中讲解】

同步监视器的执行过程:

第一个线程访问,锁定同步监视器,执行其中代码
第二个线程访问,发现同步监视器被锁定,无法访问
第一个线程访问完毕,皆出同步监视器
第二个线程访问,发现同步监视器没有锁

线程安全的集合:CopyOnWriteArrayList
我没有用lambda表达式创建线程,而是实现Runnable接口,结果证明这是可以的,且线程名字也存进了list

package MultiThread.syn;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class testJuuc implements Runnable {
    
    
    static CopyOnWriteArrayList<String>list=new CopyOnWriteArrayList<String>();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    

        testJuuc thread=new testJuuc();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
    
            new Thread( thread).start();
        }

        Thread.sleep(3000);
        System.out.println(list.size());
        System.out.println(list.toString());
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        list.add(Thread.currentThread().getName());
    }
}

在这里插入图片描述死锁
多个线程各自占有一些共享资源,并且互相等待其他线程占有的资源才能运行,而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源,都停止执行的情形,某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时,就可能会发生死锁的问题

package MultiThread.syn;
//死锁:多个线程互相抱着对方需要的资源,形成僵持
//这里以女生化妆为例
public class DeadLock {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Makeup girl1=new Makeup(0,"灰姑凉");
        Makeup girl2=new Makeup(1,"白雪公主");
        girl1.start();
        girl2.start();

    }

}
//口红
class Lipstick{
    
    


}
//镜子
class Mirror{
    
    

}
class Makeup extends Thread{
    
    

    //需要的资源只有一份,用static修饰来保证只有一份
  static Lipstick lipstick=new Lipstick();
  static Mirror mirror=new Mirror();
  int choice;
  String girlName;//使用化妆品的人

    public Makeup(int choice, String girlName) {
    
    
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }



    @Override
    public void run() {
    
    
        try {
    
    
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }
        //super.run();
      //化妆,互相持有对方的锁,需要拿到对方的资源
       /*
        第一个人进来想拿口红,1秒之后拿镜子,然后离开
        第二个人进来拿镜子,2秒之后拿口红,然后离开
        于是形成了互相僵持,想拿到对方的东西
        **/

        private void makeup() throws InterruptedException {
    
    

            if(choice==0)
            {
    
    
                synchronized (lipstick){
    
    //获得口红的锁
                    System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                    Thread.sleep(1000);
                    synchronized (mirror){
    
    //一秒中后获得镜子的锁
                        System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                    }
                }
            }
            else
            {
    
    
                synchronized (mirror){
    
    //获得镜子的锁
                    System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                    Thread.sleep(2000);
                    synchronized (lipstick){
    
    //一秒中后获得口红的锁
                        System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                    }
                }
            }

        }
    }

看到了吗,死锁了,程序一直不结束,就是那个红色的小方块,表示程序一直在运行,因为拿不到锁,程序没办法结束啊
在这里插入图片描述
解决方法
把同步块拿出来,不同时获得两把锁

  private void makeup() throws InterruptedException {
    
    

            if(choice==0)
            {
    
    
                synchronized (lipstick){
    
    //获得口红的锁
                    System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                    Thread.sleep(1000);
                }
                synchronized (mirror){
    
    //一秒中后获得镜子的锁
                    System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                }
            }
            else
            {
    
    
                synchronized (mirror){
    
    //获得镜子的锁
                    System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                    Thread.sleep(2000);

                }
                synchronized (lipstick){
    
    //一秒中后获得口红的锁
                    System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                }
            }

        }

可以看到,各得所需,程序正常结束
在这里插入图片描述
总结:
首先有两个线程都需要化妆,但是现在只有一份口红和镜子,一个人先拿到了口红,另一个人先拿到了镜子,如果另一个人拿着镜子不放,你就没法拿到镜子,那是因为你没有放下你的口红,别人也就放不下它的镜子,它只有拿到口红才能拿到镜子,所以,要避免一个线程拿到两个或以上的对象锁

产生死锁的四个必要条件:
1.互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
2.请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
3.不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
4.循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

上面列出了死锁的四个必要条件,我们只要想办法破其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁发生

Lock锁

从JDK 5.0开始,Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当
java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问,每次只能有一个线程对Lock对象加锁,线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象
ReentrantLock(可重入锁)类实现了Lock,它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义,在实现线程安全的控制中,比较常用的是ReentrantLock,可以显式加锁、释放锁。

class A{
    
    

private final ReentrantLock lock = new Reen TrantLock();
public void m(){
    
    


try{
    
    
lock.lock();
//保证线程安全的代码;
}
finally{
    
    
lock.unlock();
//如果同步代码有异常,要将unlock()写入finally语句块}
}
}

package MultiThread.syn;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

//测试Lock锁
public class TestLock implements Runnable {
    
    
    int ticketNums=1000;
    //定义lock锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public static void main(String[] args) {
    
    
        TestLock testLock=new TestLock();
       // new Thread(testLock,"1").start();
        new Thread(testLock,"2").start();
        new Thread(testLock,"3").start();
        new Thread(testLock,"4").start();
    }
    @Override
    public void run() {
    
    
        while(true)
        {
    
    
            try {
    
    
                lock.lock();
                if(ticketNums>0)
                {
    
    
                    try {
    
    
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"获得了第"+ticketNums--+"票");
                }
                else
                {
    
    
                    break;
                }
            }
            finally {
    
    
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

在这里插入图片描述

Synchronized与Lock对比

Lock是显式锁(手动开启和关闭,别忘记关闭锁)Synchronized是隐式锁,出了作用域自动释放
Lock只有代码块锁,Synchronized有代码块锁和方法锁
使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好。并且有更好的扩展性(提供更多的子类)
优先使用顺序:Lock>同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源)>同步方法(在方法体之外)

线程通信问题

线程之间的交流
生产者消费者模式(不是23中设计模式之一)
生产者生产,消费者消费,两个线程之间可以通信

应用场景:生产者和消费者问题
假设仓库中只能存放一件产品﹐生产者将生产出来的产品放入仓库,消费者将仓库中产品取走消费.
如果仓库中没有产品,则生产者将产品放入仓库﹐否则停止生产并等待﹐直到仓库中的产品被消费者取走为止.
如果仓库中放有产品,则消费者可以将产品取走消费﹐否则停止消费并等待,直到仓库中再次放入产品为止.

在这里插入图片描述
这是一个线程同步问题
生产者和消费者共享同一个资源,并且生产者和消费者之
间相互依赖,互为条件.

对于生产老,没有生产产品之前﹐要通知消费者等待﹒而生产了产品之后,又需要马上通知消费者消费
对于消费者,在消费之后﹐要通知生产者已经结束消费﹐需要生产新的产品以供消费.
在生产者消费者问题中,仅有synchronized是不够的
synchronized 可阻止并发更新同一个共享资源,实现了同步
synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)

Java提供了几个方法解决线程之间的通信问题
注意:均是Object类的方法,都只能在同步方法或者同步代码块中使用,否则会抛出异常IlIegalMonitorStateException

wait() 表示线程一直等待,知道其他线程通知,会释放锁
wait(long timeout) 指定等待的毫秒数
notify() 唤醒一个处于等待状态的线程
notifyall() 唤醒同一个对象上所有调用wait方法的线程,优先级别高的线程优先调度

生产者消费者问题解决方式一:管程法
并发协作模型“生产者/消费者模式”—>管程法
生产者:负责生产数据的模块(可能是方法﹐对象﹐线程﹐进程);
消费者:负责处理数据的模块(可能是方法﹐对象﹐线程,进程);
缓冲区∶消费者不能直接使用生产者的数据,他们之间有个“缓冲区
生产者将生产好的数据放入缓冲区,消费者从缓冲区拿出数据

代码还有点问题

package MultiThread.syn;
//测试:生产者消费者模型-->利用缓冲区解决:管程法
//生产者,消费者,产品,缓冲区
public class TestPC {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        SynContainer container=new   SynContainer();
        new  Productor( container).start();
        new  Productor( container).start();

    }
}
//生产者
class Productor extends Thread{
    
    
    SynContainer container;

    public Productor(SynContainer container) {
    
    
        this.container = container;
    }
    //生产

    @Override
    public void run() {
    
    
       // super.run();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
    
    

            container.push(new Chicken(i));
            System.out.println("生产了"+i+"只鸡");
        }
    }
}



//消费者
class Consumer extends Thread{
    
    
    SynContainer container;

    public SynContainer getContainer() {
    
    
        return container;
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        // super.run();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
    
    
            System.out.println("消费了"+ container.pop().id+"只鸡");

        }
    }

}

//产品
class Chicken{
    
    
    int id;//产品编号

    public Chicken(int id) {
    
    
        this.id = id;
    }
}
//缓冲区
class SynContainer{
    
    
    //需要一个容器大小
    Chicken[] chickens=new Chicken[10];//能放10只鸡
    //容器计数器
    int count=0;

    //生产者放入产品//涉及到并发,需要同步
      public synchronized void push(Chicken chicken){
    
    
         //如果容器满了,就需要等待消费者消费
if(count==chickens.length)
{
    
    
    //通知消费者消费,生产者等待
    try {
    
    
        this.wait();
    } catch (InterruptedException e) {
    
    
        e.printStackTrace();
    }
}

          //如果没有满,就需要加入产品
          chickens[count]=chicken;
          count++;
          //可以通知消费者消费了
          this.notifyAll();
      }

    //消费者消费产品
public synchronized    Chicken pop()
{
    
    
    //判断能否消费
    if(count==0)
    {
    
    
       //等待生产者生产,消费者等待
        try {
    
    
            this.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //如果可以消费
    count--;
    Chicken chicken=chickens[count];

    //通知生产者生产
    this.notifyAll();
    return chicken;
}
}

生产者消费者问题解决方式二:信号灯法
即设置标志位

package MultiThread.syn;
//测试生产者、消费者问题2:信号灯法,标志位解决
//逻辑:演员表演了就通知观众去看,观众观看了就通知演员表演
public class TestPC2 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        TV tv = new TV();
        new Player(tv).start();
        new Watcher(tv).start();


    }
}

//生产者:演员
class Player extends Thread{
    
    
   TV tv;

    public Player(TV tv) {
    
    
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void run() {
    
    
        //super.run();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            if(i%2==0)
            {
    
    
               this.tv.play("快乐大本营");
            }
            else
            {
    
    
                this.tv.play("抖音:记录美好生活");
            }
        }
    }
}
//消费者:观众
class Watcher extends Thread{
    
    
    TV tv;

    public Watcher(TV tv) {
    
    
        this.tv = tv;
    }
    @Override
    public void run() {
    
    
       // super.run();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            tv.watch();
        }
    }
}
//产品:节目
class TV{
    
    
//演员表演,观众等待

    //观众观看,演员等待

    String voice;//表演的节目
    boolean flag=true;//true:演员表演。false:演员等待
//表演
    public synchronized  void play(String voice)
    {
    
    
        if(!flag)
        {
    
    
            try {
    
    
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("演员表演了"+voice);
        //通知观众观看
        this.notifyAll();//通知唤醒
        this.voice=voice;
        this.flag=!this.flag;
    }
    //观看
    public synchronized  void watch(){
    
    
        if(flag)
        {
    
    
            try {
    
    
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("观看了:"+voice);
        //通知演员表演
        this.notifyAll();
        this.flag=!flag;
    }
}

在这里插入图片描述

高级主题

线程池
背景:经常创建和销毁、使用量特别大的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大。
思路: 提前创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具
好处:
提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)便于线程管理(.……)
corePoolSize:核心池的大小
maximumPoolSize:最大线程数
keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

使用线程池
JDK 5.0起提供了线程池相关AP1:ExecutorService和Executors
ExecutorService:真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor

1 void execute(Runnable command)∶执行任务/命令,没有返回值,一般用来执行Runnable
2 Futuresubmit(CallablesT> task):执行任务,有返回值,一般用来执行Callable
3 void shutdown():关闭连接池

Executors:工具类、线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池

package MultiThread.syn;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TestPool {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //1创建服务,创建线程池
        //newFixedThreadPool 参数为:线程池大小
        ExecutorService service= Executors.newFixedThreadPool(10);
        //执行
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        //2关闭连接
        service.shutdown();
    }
}
class MyThread implements  Runnable{
    
    

    @Override
    public void run() {
    
    
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"此生辽阔");
    }
}

在这里插入图片描述

总结:
线程创建的3种方式
1继承Thread类
2实现Runnable接口
3实现Callable接口

线程同步:synchronized块,synchronized方法

附件

所有代码
链接:https://pan.baidu.com/s/1egCXIm1-hSNR3oa_KFdojA
提取码:3hzf
狂神说Java个人笔记-多线程

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/ningmengshuxiawo/article/details/113047202
今日推荐