JUC笔记

1、JUC简介

JUC就是 java.util 下的工具包、包、分类等。

Java线程代码使用:

  1. Thread
  2. Runnable 没有返回值、效率相比入 Callable 相对较低!Callable 有返回值!
  3. Lock

2、线程和进程

  • 进程:一个程序,QQ.exe Music.exe 程序的集合;
  • 一个进程往往可以包含多个线程,至少包含一个!
  • Java默认有2个线程? main、GC
  • 线程:开了一个进程 Typora,写字,自动保存(线程负责的)
  • 对于Java而言提供了:Thread、Runnable、Callable操作线程。

Java 真的可以开启线程吗? 答案是:开不了的!

public synchronized void start() {


/**
* This method is not invoked for the main method thread
* or "system" group threads created/set up by the VM. Any new
* functionality added to this method in the future may have to
* also be added to the VM.A zero status value corresponds to
* state "NEW".
*/
if (threadStatus != 0)
throw new IllegalThreadStateException();
/*
* Notify the group that this thread is about to be started
* so that it can be added to the group's list of threads
* and the group's unstarted count can be decremented.
*/
group.add(this);
boolean started = false;
try {
start0();
started = true;
} finally {
try {
if (!started) {
group.threadStartFailed(this);
}
} catch (Throwable ignore) {
/* do nothing. If start0 threw a Throwable then
it will be passed up the call stack */
}
}
}
// 本地方法,底层操作的是C++ ,Java 无法直接操作硬件
private native void start0();

并发、并行

并发(多线程操作同一个资源)

  • 一核CPU,模拟出来多条线程,快速交替。

并行(多个人一起行走)

  • 多核CPU ,多个线程可以同时执行; eg: 线程池!
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
// 获取cpu的核数
// CPU 密集型,IO密集型
System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
// 如果电脑是8核,则结果输出8
}
}

并发编程的本质:充分利用CPU的资源

 

线程有几个状态(6个):

public enum State {


/**
* Thread state for a thread which has not yet started.
* 线程新生状态
*/
NEW,
/**
* Thread state for a runnable thread. A thread in the runnable
* state is executing in the Java virtual machine but it may
* be waiting for other resources from the operating system
* such as processor.
* 线程运行中
*/
RUNNABLE,
/**
* Thread state for a thread blocked waiting for a monitor lock.
* A thread in the blocked state is waiting for a monitor lock
* to enter a synchronized block/method or
* reenter a synchronized block/method after calling
* {@link Object#wait() Object.wait}.
* 线程阻塞状态
*/
BLOCKED,
/**
* Thread state for a waiting thread.
* A thread is in the waiting state due to calling one of the
* following methods:
* <ul>
* <li>{@link Object#wait() Object.wait} with no timeout</li>
* <li>{@link #join() Thread.join} with no timeout</li>
* <li>{@link LockSupport#park() LockSupport.park}</li>
* </ul>
*
* <p>A thread in the waiting state is waiting for another thread to
* perform a particular action.
*
* For example, a thread that has called <tt>Object.wait()</tt>
* on an object is waiting for another thread to call
* <tt>Object.notify()</tt> or <tt>Object.notifyAll()</tt> on
* that object. A thread that has called <tt>Thread.join()</tt>
* is waiting for a specified thread to terminate.
* 线程等待状态,死等
*/
WAITING,
/**
* Thread state for a waiting thread with a specified waiting time.
* A thread is in the timed waiting state due to calling one of
* the following methods with a specified positive waiting time:
* <ul>
* <li>{@link #sleep Thread.sleep}</li>
* <li>{@link Object#wait(long) Object.wait} with timeout</li>
* <li>{@link #join(long) Thread.join} with timeout</li>
* <li>{@link LockSupport#parkNanos LockSupport.parkNanos}</li>
* <li>{@link LockSupport#parkUntil LockSupport.parkUntil}</li>
* </ul>
* 线程超时等待状态,超过一定时间就不再等
*/
TIMED_WAITING,
/**
* Thread state for a terminated thread.
* The thread has completed execution.
* 线程终止状态,代表线程执行完毕
*/
TERMINATED;
}

wait/sleep 区别:

1、二者来自不同的类

  • wait => Object
  • sleep => Thread

2、关于锁的释放

  • wait 会释放锁(生产者消费者问题中用到)
  • sleep 休眠状态,不会释放锁!

休眠一般使用TimeUnit工具类。

3、使用的范围是不同的

  • wait 必须在同步代码块中使用
  • sleep 可以任何地方休眠

3、Synchronized锁

传统 Synchronized锁,来看一个多线程卖票例子

package com.haust.juc01;

public class SaleTicketTDemo01 {

/*
* 真正的多线程开发,公司中的开发,降低耦合性
* 线程就是一个单独的资源类,没有任何附属的操作!
* 1、 属性、方法
*/
public static void main(String[] args) {


//并发:多个线程同时操作一个资源类,把资源类丢入线程
Ticket ticket = new Ticket();

// @FunctionalInterface 函数式接口,jdk1.8 lambada表达式
new Thread(() -> {
for (int i = 1; i < 50; i++) {
ticket.sale();
}
}, "A").start();

new Thread(() -> {
for (int i = 1; i < 50; i++) {
ticket.sale();
}
}, "B").start();

new Thread(() -> {
for (int i = 1; i < 50; i++) {
ticket.sale();
}
}, "C").start();
}
}


//资源类 OOP
class Ticket {

//属性、方法
private int number = 50;

// 卖票的方式
// synchronized 本质: 队列,锁
public synchronized void sale() {
    if (number > 0) {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了" + (50-(--number)) + "张票,剩余:" + number + "张票");
    }
}
}

 

4、Lock锁(重点)

Lock 接口

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

  • 公平锁:十分公平,线程执行顺序按照先来后到顺序
  • 非公平锁:十分不公平:可以插队 (默认使用的锁)

将上面的卖票例子用lock锁 替换synchronized:

package com.haust.juc01;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


public class SaleTicketTDemo02 {

public static void main(String[] args) {

//并发:多个线程同时操作一个资源类,把资源类丢入线程
Ticket2 ticket = new Ticket2();

// @FunctionalInterface 函数式接口,jdk1.8 lambada表达式
new Thread(() -> {

for (int i = 1; i < 50; i++) {
ticket.sale();
}
}, "A").start();


new Thread(() -> {

for (int i = 1; i < 50; i++) {

ticket.sale();
}
}, "B").start();


new Thread(() -> {

for (int i = 1; i < 50; i++) {

ticket.sale();
}
}, "C").start();
}
}


//Lock 3步骤
// 1. new ReentrantLock();
// 2. lock.lock() 加锁
// 3. lock.unlock() 解锁
class Ticket2 {

//属性、方法
private int number = 50;

Lock lock = new ReentrantLock();

// 卖票方式
public void sale() {

lock.lock();// 加锁

try {
// 业务代码
if (number > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了" +(50 - (--number)) + "张票,剩余:" + number + "张票");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();// 解锁
}
}
}

Synchronized 和 Lock 区别:

  • 1、Synchronized 内置的Java关键字, Lock 是一个Java类
  • 2、Synchronized 无法判断获取锁的状态,Lock 可以判断是否获取到了锁
  • 3、Synchronized 会自动释放锁,lock 必须要手动释放锁!如果不释放锁,死锁
  • 4、Synchronized 线程 1(获得锁,如果线程1阻塞)、线程2(等待);Lock锁就不一定会等待下去;lock.tryLock();
  • 5、Synchronized 可重入锁,不可以中断的,非公平;Lock ,可重入锁,可以判断锁,非公平(可以自己设置);
  • 6、Synchronized 适合锁少量的代码同步问题,Lock 适合锁大量的同步代码!

1️⃣ lock 是一个接口,而 synchronized 是 Java 的一个关键字,synchronized 是内置的语言实现。

2️⃣ 异常是否释放锁:synchronized 在发生异常时候会自动释放占有的锁,因此不会出现死锁;而 lock 发生异常时候,不会主动释放占有的锁,必须手动 unlock 来释放锁,可能引起死锁的发生。(所以最好将同步代码块用 try catch 包起来,finally 中写入 unlock,避免死锁的发生。)

3️⃣ 是否响应中断,lock 等待锁过程中可以用 interrupt 来中断等待,而 synchronized 只能等待锁的释放,不能响应中断。

4️⃣ 是否知道获取锁:Lock 可以通过 trylock 来知道有没有获取锁,而 synchronized 不能。

5️⃣ Lock 可以提高多个线程进行读操作的效率。(可以通过 ReadWriteLock 实现读写分离)

6️⃣ 在性能上来说,如果竞争资源不激烈,两者的性能是差不多的,而当竞争资源非常激烈时(即有大量线程同时竞争),此时 Lock 的性能要远远优于 synchronized。所以说,在具体使用时要根据适当情况选择。

7️⃣ synchronized 使用 Object 对象本身的 wait 、notify、notifyAll 调度机制,而 Lock 可以使用 Condition 进行线程之间的调度。

Java-技术专题-Synchronized和lock区别_Java_洛神灬殇_InfoQ写作社区

不可不说的Java“锁”事 - 美团技术团队

Synchronized与Lock的区别与应用场景一只特立独行的猪

锁是什么,如何判断锁的是什么!8锁问题

5、生产者和消费者问题

面试常考的问题:单例模式、排序算法、生产者和消费者、死锁

生产者和消费者问题 Synchronized 版

/**
 * 线程之间的通信问题:生产者和消费者问题! 等待唤醒,通知唤醒
 * 线程交替执行 A B 操作同一个变量 num = 0
 * A num+1
 * B num-1
 */
public class A {

    public static void main(String[] args) {

        Data data = new Data();

        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.increment();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "A").start();

        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.decrement();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "B").start();


        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.increment();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "C").start();


        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    data.decrement();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "D").start();
    }
}


// 等待,业务,通知
class Data {
    // 数字 资源类
    private int number = 0;

    //+1
    public synchronized void increment() throws InterruptedException {

    /*
        假设 number此时等于1,即已经被生产了产品

        如果这里用的是if判断,如果此时A,C两个生产者线程争夺increment()方法执行权

        假设A拿到执行权,经过判断number!=0成立,则A.wait()开始等待(wait()会释放锁),然后C试图去执行
        生产方法,但依然判断number!=0成立,则B.wait()开始等待(wait()会释放锁)

        碰巧这时候消费者线程线程B/D去消费了一个产品,使number=0然后,B/D消费完后调用this.notifyAll();

        这时候2个等待中的生产者线程继续生产产品,而此时number++ 执行了2次

        同理,重复上述过程,生产者线程继续wait()等待,消费者调用this.notifyAll();
        然后生产者继续超前生产,最终导致‘产能过剩’,即number大于1
        if(number != 0){
        // 等待
        this.wait();
        }
    */
        // 注意这里不可以用if 否则会出现虚假唤醒问题,解决方法将if换成while。
        while (number != 0) {
            this.wait();
        }
        number++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
    1    // 通知其他线程,我+1完毕了
        this.notifyAll();
    }

    //-1
    public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
        while (number == 0) {
            // 等待
            this.wait();
        }
        number--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
        // 通知其他线程,我-1完毕了
        this.notifyAll();
    }
}

问题存在,A B C D 4 个线程! 虚假唤醒问题

首先到CHM 官方文档 java.lang包下 找到Object ,然后找到wait()方法:

在这里插入图片描述

因此上述代码中必须使用while判断,而不能使用if

就是用if判断的话,唤醒后线程会从wait之后的代码开始运行,但是不会重新判断if条件,直接继续运行if代码块之后的代码,而如果使用while的话,也会从wait之后的代码运行,但是唤醒后会重新判断循环条件,如果不成立再执行while代码块之后的代码块,成立的话继续wait。

 

JUC版的生产者和消费者问题

请添加图片描述

官方文档中通过Lock 找到 Condition

请添加图片描述

点入Condition 查看

请添加图片描述

请添加图片描述

代码实现:


import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


/**
* 线程之间的通信问题:生产者和消费者问题! 等待唤醒,通知唤醒
* 线程交替执行 A B 操作同一个变量 num = 0
* A num+1
* B num-1
*/
public class B {

public static void main(String[] args) {
    Data2 data = new Data2();
    new Thread(() -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
    try {
        data.increment();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    }
    }, "A").start();


    new Thread(() -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        try {
            data.decrement();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    }, "B").start();


    new Thread(() -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        try {
            data.increment();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    }, "C").start();


    new Thread(() -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        try {
            data.decrement();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    }, "D").start();
}
}


// 判断等待,业务,通知
class Data2 {
// 数字 资源类
private int number = 0;
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();

//condition.await(); // 等待
//condition.signalAll(); // 唤醒全部
//+1
public void increment() throws InterruptedException {
    lock.lock();
    try {
        // 业务代码
        while (number != 0) {
            // 等待
            condition.await();
        }
        number++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
        // 通知其他线程,我+1完毕了
        condition.signal();
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }finally {
        lock.unlock();
    }
}


//-1
public void decrement() throws InterruptedException {
    lock.lock();
    try {
        while (number == 0) {
            // 等待
            condition.await();
        }
        number--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
        // 通知其他线程,我-1完毕了
        condition.signal();
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }finally {
        lock.unlock();
    }
}
}

任何一个新的技术,绝对不是仅仅只是覆盖了原来的技术,是有其对旧技术的优势和补充!

Condition精准的通知和唤醒线程

上述代码运行结果如图:

请添加图片描述

问题:ABCD线程 抢占执行的顺序是随机的,如果想让ABCD线程有序执行,该如何改进代码?

代码实现:


import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


/*
 * A 执行完调用B,B执行完调用C,C执行完调用A
 */
public class C {
    public static void main(String[] args) {
        Data3 data = new Data3();
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                data.printA();
            }
        }, "A").start();


        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                data.printB();
            }
        }, "B").start();


        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                data.printC();
            }
        }, "C").start();
    }


}


class Data3 {
// 资源类 Lock


    private Lock lock = new ReentrantLock();

    private Condition condition1 = lock.newCondition();

    private Condition condition2 = lock.newCondition();

    private Condition condition3 = lock.newCondition();

    private int number = 1;
    // number=1 A执行 number=2 B执行 number=3 C执行

    public void printA() {

        lock.lock();
        try {
            // 业务,判断-> 执行-> 通知
            while (number != 1) {
                // A等待
                condition1.await();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>AAAAAAA");
            // 唤醒,唤醒指定的人,B
            number = 2;
            condition2.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void printB() {
        lock.lock();
        try {
            // 业务,判断-> 执行-> 通知
            while (number != 2) {
                // B等待
                condition2.await();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>BBBBBBBBB");
            // 唤醒,唤醒指定的人,c
            number = 3;
            condition3.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void printC() {
        lock.lock();
        try {
            // 业务,判断-> 执行-> 通知
            // 业务,判断-> 执行-> 通知
            while (number != 3) {
                // C等待
                condition3.await();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>CCCCC ");
            // 唤醒,唤醒指定的人,A
            number = 1;
            condition1.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

测试结果:

请添加图片描述

6、8锁现象

前面提出一个问题:如何判断锁的是谁!知道什么是锁,锁到底锁的是谁!

深刻理解我们的锁

synchronized 锁的对象是方法的调用者

代码举例1:

import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * 8锁,就是关于锁的8个问题
 * 1、标准情况下,两个线程  先打印发短信 还是 先打印打电话? 1/发短信 2/打电话
 * 1、sendSms延迟4秒,两个线程先打印发短信 还是 打电话? 1/发短信 2/打电话
 */.

public class Test1 {

    public static void main(String[] args) {

        Phone phone = new Phone();
// 锁的存在
        new Thread(() -> {
            phone.sendSms();
        }, "A").start();


// 捕获
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }


        new Thread(() -> {
            phone.call();
        }, "B").start();
    }
}


class Phone {

    // synchronized 锁的对象是方法的调用者!
// 两个方法用的是同一个对象调用(同一个锁),谁先拿到锁谁执行!
    public synchronized void sendSms() {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(4);// 抱着锁睡眠,不会释放锁。
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("发短信");
    }

    public synchronized void call() {
        System.out.println("打电话");
    }
}


// 先执行 发短信,后执行打电话

代码举例2:

//普通方法没有锁!不是同步方法,就不受锁的影响,正常执行

import java.util.concurrent.TimeUnit;


/**
 * 3、 增加了一个普通方法后!先执行发短信还是Hello?// 普通方法
 * 4、 两个对象,两个同步方法, 发短信还是 打电话? // 打电话
 */
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {

// 两个对象,两个调用者,两把锁!
        Phone2 phone1 = new Phone2();
        Phone2 phone2 = new Phone2();

//锁的存在
        new Thread(() -> {
            phone1.sendSms();
        }, "A").start();


// 捕获
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }


        new Thread(() -> {
            phone2.call();
        }, "B").start();


        new Thread(() -> {
            phone2.hello();
        }, "C").start();
    }
}


class Phone2 {
    // synchronized 锁的对象是方法的调用者!
    public synchronized void sendSms() {

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(4);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("发短信");
    }

    public synchronized void call() {
        System.out.println("打电话");
    }


    // 这里没有锁!不是同步方法,不受锁的影响
    public void hello() {
        System.out.println("hello");
    }
}
// 先执行打电话,接着执行hello,最后执行发短信

 代码举例3

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 5、增加两个静态的同步方法,只有一个对象,先打印 发短信?打电话?
 * 6、两个对象!增加两个静态的同步方法, 先打印 发短信?打电话?
 */
public class Test3 {

    public static void main(String[] args) {

// 两个对象的Class类模板只有一个,static,锁的是Class
        Phone3 phone1 = new Phone3();
        Phone3 phone2 = new Phone3();


//锁的存在
        new Thread(()->{
            phone1.sendSms();
        },"A").start();


// 捕获
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        new Thread(()->{
            phone2.call();
        },"B").start();
    }
}


// Phone3唯一的一个 Class 对象
class Phone3{
    // synchronized 锁的对象是方法的调用者!
// static 静态方法
// 类一加载就有了!锁的是Class
    public static synchronized void sendSms(){
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(4);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("发短信");
    }

    public static synchronized void call(){
        System.out.println("打电话");
    }
}
// 先执行发短信,后执行打电话

 

不同实例对象的Class类模板只有一个,static静态的同步方法,锁的是Class

代码举例4

import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
 * 7、1个静态的同步方法,1个普通的同步方法 ,一个对象,先打印 发短信?打电话?
 * 8、1个静态的同步方法,1个普通的同步方法 ,两个对象,先打印 发短信?打电话?
 */
public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        // 两个对象的Class类模板只有一个,static,锁的是Class
        Phone4 phone1 = new Phone4();
        Phone4 phone2 = new Phone4();
        //锁的存在
        new Thread(()->{
            phone1.sendSms();
        },"A").start();

        // 捕获
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        new Thread(()->{
            phone2.call();
        },"B").start();
    }
}


// Phone3唯一的一个 Class 对象
class Phone4{
    // 静态的同步方法 锁的是 Class 类模板
    public static synchronized void sendSms(){
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(4);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("发短信");
    }


    // 普通的同步方法 锁的调用者(对象),二者锁的对象不同,所以不需要等待
    public synchronized void call(){
        System.out.println("打电话");
    }
}


// 7/8 两种情况下,都是先执行打电话,后执行发短信,因为二者锁的对象不同,
// 静态同步方法锁的是Class类模板,普通同步方法锁的是实例化的对象,
// 所以不用等待前者解锁后 后者才能执行,而是两者并行执行,因为发短信休眠4s
// 所以打电话先执行。

小结

  • new this 锁定的是具体的一个对象
  • static 锁定的是Class 唯一的一个模板

7、集合类不安全

List 不安全

List、ArrayList 等在并发多线程条件下,不能实现数据共享,多个线程同时调用一个list对象时候就会出现并发修改异常ConcurrentModificationException 。

代码举例:


import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

// java.util.ConcurrentModificationException 并发修改异常!
public class ListTest {

public static void main(String[] args) {

// 并发下 ArrayList 不安全的吗,Synchronized;
/*
* 解决方案;
* 方案1、List<String> list = new Vector<>();
* 方案2、List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
* 方案3、List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
*/


/* CopyOnWrite 写入时复制 简称COW (计算机程序设计领域的一种优化策略);
* 多个线程调用的时候,list,读取的时候是固定的,写入时复制(覆盖)
* 在写入的时候避免覆盖,造成数据问题!
* 读写分离思想
* CopyOnWriteArrayList 比 Vector Nb 在哪里?
*/
List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        new Thread(()->{
            list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
            System.out.println(list);
        },String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

简单说一说Java中的CopyOnWriteArrayList :在计算机中就是当你想要对一块内存进行修改时,我们不在原有内存块中进行操作,而是将内存拷贝一份,在新的内存中进行操作,完之后呢,就将指向原来内存指针指向新的内存,原来的内存就可以被回收掉

Set 不安全

Set、Hash 等在并发多线程条件下,不能实现数据共享,多个线程同时调用一个set对象时候就会出现并发修改异常ConcurrentModificationException

代码举例:

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;


/**
* 同理可证 : ConcurrentModificationException 并发修改异常
* 1、Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
* 2、CopyOnWriteArraySet
*/
public class SetTest {
public static void main(String[] args) {
    //Set<String> set = new HashSet<>();//不安全
    // Set<String> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());//安全
    Set<String> set = new CopyOnWriteArraySet<>();//安全
    for (int i = 1; i <=30 ; i++) {
        new Thread(()->{
            set.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
            System.out.println(set);
        },String.valueOf(i)).start();
    }
}
}

 

扩展:hashSet 底层是什么?

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

可以看出 HashSet 的底层就是一个HashMap

在这里插入图片描述

HashMap源码分析参考

Map 不安全

回顾Map基本操作:

在这里插入图片描述

代码举例:

import java.util.Map;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

// ConcurrentModificationException
public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
    // map 是这样用的吗? 基本不直接用 HashMap
    // 默认等价于什么? new HashMap<>(16,0.75);
    // Map<String, String> map = new HashMap<>();
    // 扩展:研究ConcurrentHashMap的原理
    Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
    for (int i = 1; i <=30; i++) {
        new Thread(()->{
            map.put(Thread.currentThread().getName(),
            UUID.randomUUID().toString().substring(0,5));
            System.out.println(map);
        },String.valueOf(i)).start();
    }
}
}

jdk11 Package java.util.concurrent

8、Callable (简单)

在这里插入图片描述

Callable 和 Runable 对比:

举例:比如Callable 是你自己,你想通过你的女朋友Runable认识她的闺蜜 Thread

runable有一个实现类future实现类,可以通过它进行联系到thread创建线程

在这里插入图片描述

  • Callable 是 java.util 包下 concurrent 下的接口,有返回值,可以抛出被检查的异常
  • Runable 是 java.lang 包下的接口,没有返回值,不可以抛出被检查的异常
  • 二者调用的方法不同,run()/ call()。

同样的 Lock 和 Synchronized 二者的区别,前者是java.util 下的接口 后者是 java.lang 下的关键字。

代码举例

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class CallableTest {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {

// new Thread(new Runnable()).start();// 启动Runnable
// new Thread(new FutureTask<V>()).start();
// new Thread(new FutureTask<V>( Callable )).start();
new Thread().start(); // 怎么启动Callable?

// new 一个MyThread实例
MyThread thread = new MyThread();
// MyThread实例放入FutureTask
FutureTask futureTask = new FutureTask(thread); // 适配类

new Thread(futureTask,"A").start();
new Thread(futureTask,"B").start(); // call()方法结果会被缓存,提高效率,因此只打印1个call
// 这个get 方法可能会产生阻塞!需要等待结果返回。把他放到最后
Integer o = (Integer) futureTask.get();
// 或者使用异步通信来处理!
System.out.println(o);// 1024
}
}

class MyThread implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() {
System.out.println("call()"); // A,B两个线程会打印几个call?(1个)
// 耗时的操作
return 1024;
}
}

//class MyThread implements Runnable {
//
// @Override
// public void run() {
// System.out.println("run()"); // 会打印几个run
// }
//}

 

细节:

1、有缓存

2、结果可能需要等待,会阻塞!

9、常用的辅助类(必会)

9.1、CountDownLatch

在这里插入图片描述

减法计数器: 实现调用几次线程后 再触发某一个任务

代码举例:

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

// 计数器
public class CountDownLatchDemo {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

// 总数是6,必须要执行任务的时候,再使用!
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(6);

for (int i = 1; i <=6 ; i++) {

new Thread(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" Go out");
countDownLatch.countDown(); // 数量-1
},String.valueOf(i)).start();
}
countDownLatch.await(); // 等待计数器归零,然后再向下执行
System.out.println("Close Door");
}
}

重点两个方法:

countDownLatch.countDown(); // 数量-1

countDownLatch.await(); // 等待计数器归零,然后再向下执行

每次有线程调用 countDown() 数量-1,假设计数器变为0,countDownLatch.await() 就会被唤醒,继续执行!

9.2、CyclicBarrier

在这里插入图片描述

共同屏障:大意是加法计数器。集齐7颗龙珠召唤神龙)

代码举例:

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierDemo {
public static void main(String[] args) {
/*
* 集齐7颗龙珠召唤神龙
*/
// 召唤龙珠的线程
CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(7,()->{System.out.println("召唤神龙成功!");});

for (int i = 1; i <=7 ; i++) {
final int temp = i;//final保证下面代码可以拿到
// lambda能操作到 i 吗
new Thread(()->{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "收集" + temp + "个龙珠");
try {
cyclicBarrier.await(); // 等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
}

9.3、Semaphore

Semaphore:信号量

在这里插入图片描述

限流/抢车位!6车—3个停车位置

代码举例:

import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class SemaphoreDemo {

public static void main(String[] args) {
// 线程数量:停车位! 限流!
// 如果已有3个线程执行(3个车位已满),则其他线程需要等待‘车位’释放后,才能执行!
Semaphore semaphore = new Semaphore(3);

for (int i = 1; i <=6 ; i++) {
new Thread(()->{
try {
semaphore.acquire();// acquire() 获得
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到车位");
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"离开车位");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
semaphore.release(); // release() 释放
}
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}

 

只有三个车位,只有当某辆车离开车位,车位空出来后,下一辆车才能在此停放。

输出结果如图:

在这里插入图片描述

原理:semaphore.acquire(); 获得,假设如果已经满了,等待被释放为止!semaphore.release(); 释放,会将当前的信号量释放 + 1,然后唤醒等待的线程!

作用: 多个共享资源互斥的使用!并发限流,控制最大的线程数!

10、读写锁 ReadWriteLock

ReadWriteLock

在这里插入图片描述

代码举例:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;


/**
* 独占锁(写锁) 一次只能被一个线程占有
* 共享锁(读锁) 多个线程可以同时占有
* ReadWriteLock
* 读-读 可以共存!
* 读-写 不能共存!
* 写-写 不能共存!
*/
public class ReadWriteLockDemo {

public static void main(String[] args) {

//MyCache myCache = new MyCache();
MyCacheLock myCacheLock = new MyCacheLock();

// 写入
for (int i = 1; i <= 5 ; i++) {
final int temp = i;
new Thread(()->{
myCacheLock.put(temp+"",temp+"");
},String.valueOf(i)).start();
}
// 读取
for (int i = 1; i <= 5 ; i++) {
final int temp = i;
new Thread(()->{
myCacheLock.get(temp+"");
},String.valueOf(i)).start();
}
}
}

/**
* 自定义缓存
* 加锁的
*/
class MyCacheLock{
private volatile Map<String,Object> map = new HashMap<>();
// 读写锁: 更加细粒度的控制
private ReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();
// private Lock lock = new ReentrantLock();
// 存,写入的时候,只希望同时只有一个线程写

public void put(String key,Object value){
readWriteLock.writeLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入"+key);
map.put(key,value);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
readWriteLock.writeLock().unlock();
}
}
// 取,读,所有人都可以读!
public void get(String key){
readWriteLock.readLock().lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取"+key);
Object o = map.get(key);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取OK");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
readWriteLock.readLock().unlock();
}
}
}


/**
* 自定义缓存
* 不加锁的
*/
class MyCache{
private volatile Map<String,Object> map = new HashMap<>();
// 存,写
public void put(String key,Object value){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入"+key);
map.put(key,value);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入OK");
}


// 取,读
public void get(String key){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取"+key);
Object o = map.get(key);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读取OK");
}
}

执行效果如图:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

11、阻塞队列

在这里插入图片描述

阻塞队列:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

BlockingQueue

BlockingQueue 不是新的东西

在这里插入图片描述

什么情况下我们会使用 阻塞队列?:多线程并发处理,线程池(排队等待)用的较多 !

四组API

方式 抛出异常 有返回值,不抛出异常 阻塞 等待 超时等待
添加 add offer() put() offer(,)
移除 remove poll() take() poll(,)
检测队首元素 element peek() - -

代码示例:

import java.util.Collection;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Test {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
test4();
}
/**
* 1. 无返回值,抛出异常的方式
*/
public static void test1(){
// 队列的大小
ArrayBlockingQueue blockingQueue =new ArrayBlockingQueue<>(3);
System.out.println(blockingQueue.add("a"));// true
System.out.println(blockingQueue.add("b"));// true
System.out.println(blockingQueue.add("c"));// true
// System.out.println(blockingQueue.add("d"));
// IllegalStateException: Queue full 抛出异常---队列已满!
System.out.println("===========================");
System.out.println(blockingQueue.element());//
// 查看队首元素是谁
System.out.println(blockingQueue.remove());//
System.out.println(blockingQueue.remove());//
System.out.println(blockingQueue.remove());//
// System.out.println(blockingQueue.remove());
// java.util.NoSuchElementException 抛出异常---队列已为空!
}
/**
* 2. 有返回值,不抛出异常的方式
*/
public static void test2(){
// 队列的大小
ArrayBlockingQueue blockingQueue =new ArrayBlockingQueue<>(3);
System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
System.out.println(blockingQueue.peek());
// System.out.println(blockingQueue.offer("d"));
// false 不抛出异常!
System.out.println("===========================");
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
// null 不抛出异常!
}


/**
* 3. 等待,阻塞(一直阻塞)
*/
public static void test3() throws InterruptedException {
// 队列的大小
ArrayBlockingQueue blockingQueue =
new ArrayBlockingQueue<>(3);
// 一直阻塞
blockingQueue.put("a");
blockingQueue.put("b");
blockingQueue.put("c");
// blockingQueue.put("d"); // 队列没有位置了,一直阻塞等待
System.out.println(blockingQueue.take());
System.out.println(blockingQueue.take());
System.out.println(blockingQueue.take());
System.out.println(blockingQueue.take());
// 没有这个元素,一直阻塞等待
}
/**
* 4. 等待,阻塞(等待超时)
*/
public static void test4() throws InterruptedException {
// 队列的大小
ArrayBlockingQueue blockingQueue =new ArrayBlockingQueue<>(3);
blockingQueue.offer("a");
blockingQueue.offer("b");
blockingQueue.offer("c");
// blockingQueue.offer("d",2,TimeUnit.SECONDS);
// 等待超过2秒就退出
System.out.println("===============");
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
blockingQueue.poll(2,TimeUnit.SECONDS); // 等待超过2秒就退出
}
}

SynchronousQueue

SynchronousQueue 同步队列

没有容量,进去一个元素,必须等待取出来之后,才能再往里面放一个元素!

put、take

代码举例:


import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;


/**
* 同步队列:
* 和其他的BlockingQueue 不一样, SynchronousQueue 不存储元素
* put了一个元素,必须从里面先take取出来,否则不能在put进去值!
*/
public class SynchronousQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
BlockingQueue<String> blockingQueue =
new SynchronousQueue<>(); // 同步队列
new Thread(()->{
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" put 1");
// put进入一个元素
blockingQueue.put("1");
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" put 2");
blockingQueue.put("2");
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" put 3");
blockingQueue.put("3");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
},"T1").start();


new Thread(()->{
try {
// 睡眠3s取出一个元素
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+blockingQueue.take());
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+blockingQueue.take());
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+blockingQueue.take());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
},"T2").start();
}
}

 

执行结果如图所示:

在这里插入图片描述

 

12、线程池(重点)

线程池:3大方法、7大参数、4种拒绝策略

池化技术

程序的运行,本质:占用系统的资源! (优化资源的使用 => 池化技术)

线程池、连接池、内存池、对象池///… 创建、销毁。十分浪费资源

池化技术:事先准备好一些资源,有人要用,就来我这里拿,用完之后还给我。

线程池的好处:

  • 1、降低系统资源的消耗
  • 2、提高响应的速度
  • 3、方便管理

线程复用、可以控制最大并发数、管理线程

线程池:3大方法

线程池:3大方法

在这里插入图片描述

示例代码:

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


public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {
// Executors 工具类、3大方法
// Executors.newSingleThreadExecutor();// 创建单个线程的线程池
// Executors.newFixedThreadPool(5);// 创建一个固定大小的线程池
// Executors.newCachedThreadPool();// 创建一个可伸缩的线程池

// 单个线程的线程池
ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
try {
for (int i = 1; i < 100; i++) {
// 使用了线程池之后,使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(
Thread.currentThread().getName()+" ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 线程池用完,程序结束,关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
}
}

 线程池:7大参数

7大参数

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {


return new FinalizableDelegatedExecutorService (
new ThreadPoolExecutor(1,1,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(5,5,0L,TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0,Integer.MAX_VALUE,60L,TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());
}

// 本质ThreadPoolExecutor()

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, // 核心线程池大小
                          int maximumPoolSize, // 最大核心线程池大小
                          long keepAliveTime, // 超时没有人调用就会释放
                          TimeUnit unit, // 超时单位
                          // 阻塞队列
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          // 线程工厂:创建线程的,一般 不用动
                          ThreadFactory threadFactory,
                          // 拒绝策略
                          RejectedExecutionHandler handle ) {
    if (corePoolSize < 0|| maximumPoolSize <= 0|| maximumPoolSize < corePoolSize|| keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null|| threadFactory == null|| handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.acc = System.getSecurityManager() == null? null : AccessController.getContext();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

 

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

手动创建一个线程池

因为实际开发中工具类Executors不安全,所以需要手动创建线程池,自定义7个参数。

示例代码:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

// Executors 工具类、3大方法
// Executors.newSingleThreadExecutor();// 创建一个单个线程的线程池
// Executors.newFixedThreadPool(5);// 创建一个固定大小的线程池
// Executors.newCachedThreadPool();// 创建一个可伸缩的线程池

public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {
// 自定义线程池!工作 ThreadPoolExecutor
ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
    2,// int corePoolSize, 核心线程池大小(候客区窗口2个)
    5,// int maximumPoolSize, 最大核心线程池大小(总共5个窗口)
    3,// long keepAliveTime, 超时3秒没有人调用就会释,放关闭窗口
    TimeUnit.SECONDS,// TimeUnit unit, 超时单位 秒
    new LinkedBlockingDeque<>(3),// 阻塞队列(候客区最多3人)
    Executors.defaultThreadFactory(),// 默认线程工厂
    // 4种拒绝策略之一:
    // 队列满了,尝试去和 最早的竞争,也不会抛出异常!
    new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
    //队列满了,尝试去和最早的竞争,也不会抛出异常!
try {
// 最大承载:Deque + max
// 超过 RejectedExecutionException
for (int i = 1; i <= 9; i++) {
    // 使用了线程池之后,使用线程池来创建线程
    threadPool.execute(()->{
    System.out.println(
    Thread.currentThread().getName()+" ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 线程池用完,程序结束,关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
}
}

线程池:4种拒绝策略

4种拒绝策略

在这里插入图片描述

/**
* 四种拒绝策略:
*
* new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()
* 银行满了,还有人进来,不处理这个人的,抛出异常
*
* new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
* 哪来的去哪里!比如你爸爸 让你去通知妈妈洗衣服,妈妈拒绝,让你回去通知爸爸洗
*
* new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()
* 队列满了,丢掉任务,不会抛出异常!
*
* new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()
* 队列满了,尝试去和最早的竞争,也不会抛出异常!
*/

小结和拓展

池的最大容量如何去设置!

了解:IO密集型,CPU密集型:(调优)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;
public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {
// 自定义线程池!工作 ThreadPoolExecutor

// 最大线程到底该如何定义
// 1、CPU 密集型,几核,就是几,可以保持CPU的效率最高!
// 2、IO 密集型 > 判断你程序中十分耗IO的线程。
// 比如程序 15个大型任务 io十分占用资源!
// IO密集型参数(最大线程数)就设置为大于15即可,一般选择两倍

// 获取CPU的核数
System.out.println(
Runtime.getRuntime().availableProcessors());// 8核

ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(
2,// int corePoolSize, 核心线程池大小
// int maximumPoolSize, 最大核心线程池大小 8核电脑就是8
Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
3,// long keepAliveTime, 超时3秒没有人调用就会释放
TimeUnit.SECONDS,// TimeUnit unit, 超时单位 秒
new LinkedBlockingDeque<>(3),// 阻塞队列(候客区最多3人)
Executors.defaultThreadFactory(),// 默认线程工厂
// 4种拒绝策略之一:
// 队列满了,尝试去和 最早的竞争,也不会抛出异常!
new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy());
//队列满了,尝试去和最早的竞争,也不会抛出异常!
try {
// 最大承载:Deque + max
// 超过 RejectedExecutionException
for (int i = 1; i <= 9; i++) {
// 使用了线程池之后,使用线程池来创建线程
threadPool.execute(()->{
System.out.println(
Thread.currentThread().getName()+" ok");
});
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
// 线程池用完,程序结束,关闭线程池
threadPool.shutdown();
}
}
}

 

 

 

 

 

 

 

13、四大函数式接口(必需掌握)

新时代的程序员:lambda表达式、链式编程、函数式接口、Stream流式计算

函数式接口: 只有一个方法的接口

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}
// 泛型、枚举、反射
// lambda表达式、链式编程、函数式接口、Stream流式计算
// 超级多FunctionalInterface
// 简化编程模型,在新版本的框架底层大量应用!
// foreach(消费者类的函数式接口)

四大函数式接口:

Function 函数式接口

Function函数式接口

在这里插入图片描述

import java.util.function.Function;


/**
* Function 函数型接口, 有一个输入参数,有一个输出参数
* 只要是 函数型接口 可以 用 lambda表达式简化
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
/*Function<String,String> function = new Function<String,String>() {
    @Override
    public String apply(String str) {
    return str;
    }
};*/
// lambda 表达式简化:
Function<String,String> function = str->{return str;};
    System.out.println(function.apply("asd"));
}
}

 

Predicate 断定型接口

断定型接口:有一个输入参数,返回值只能是 布尔值!

在这里插入图片描述

import java.util.function.Predicate;


/*
* 断定型接口:有一个输入参数,返回值只能是 布尔值!
*/
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
// 判断字符串是否为空
/*Predicate<String> predicate = new Predicate<String>(){
    @Override
    public boolean test(String str) {
        return str.isEmpty();//true或false
        }
    };*/
Predicate<String> predicate =(str)->{return str.isEmpty(); };
System.out.println(predicate.test(""));//true
}
}

Consumer 消费型接口

Consumer 消费型接口

import java.util.function.Consumer;


/**
* Consumer 消费型接口: 只有输入,没有返回值
*/
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
/*Consumer<String> consumer = new Consumer<String>() {
    @Override
    public void accept(String str) {
        System.out.println(str);
        }
    };*/
Consumer<String> consumer =(str)->{System.out.println(str);};
    consumer.accept("sdadasd");
}
}

Supplier 供给型接口

Supplier 供给型接口

 

import java.util.function.Supplier;
/**
* Supplier 供给型接口 没有参数,只有返回值
*/
public class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
/*Supplier supplier = new Supplier<Integer>() {
    @Override
    public Integer get() {
        System.out.println("get()");
        return 1024;
    }
    };*/
Supplier supplier = ()->{return 1024; };
    System.out.println(supplier.get());
}
}

14、Stream 流式计算

什么是Stream流式计算

大数据:存储 + 计算

集合、MySQL 本质就是存储东西的;计算都应该交给流来操作!

 

import java.util.Arrays;
import java.util.List;


/**
* 题目要求:一分钟内完成此题,只能用一行代码实现!
* 现在有5个用户!筛选:
* 1、ID 必须是偶数
* 2、年龄必须大于23岁
* 3、用户名转为大写字母
* 4、用户名字母倒着排序
* 5、只输出一个用户!
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
User u1 = new User(1,"a",21);
User u2 = new User(2,"b",22);
User u3 = new User(3,"c",23);
User u4 = new User(4,"d",24);
User u5 = new User(6,"e",25);
// 集合就是存储
List<User> list = Arrays.asList(u1, u2, u3, u4, u5);
// 计算交给Stream流
// lambda表达式、链式编程、函数式接口、Stream流式计算
list.stream().filter(u->{return u.getId()%2==0;})// ID 必须是偶数
.filter(u->{return u.getAge()>23;})// 年龄必须大于23岁
// 用户名转为大写字母
.map(u->{return u.getName().toUpperCase();})
// 用户名字母倒着排序.sorted((uu1,uu2)->{
return uu2.compareTo(uu1);}).limit(1)// 只输出一个用户!
.forEach(System.out::println);
}
}

15、ForkJoin

什么是 ForkJoin

ForkJoin 在 JDK 1.7 , 并行执行任务!提高效率。大数据量!

大数据:Map Reduce (把大任务拆分为小任务)

在这里插入图片描述

ForkJoin 特点:工作窃取

这个里面维护的都是双端队列

ForkJoin

在这里插入图片描述

 

import java.util.concurrent.RecursiveTask;

/**
 * 求和计算的任务!
 * 3000 6000(ForkJoin) 9000(Stream并行流)
 * // 如何使用 forkjoin
 * // 1、forkjoinPool 通过它来执行
 * // 2、计算任务 forkjoinPool.execute(ForkJoinTask task)
 * // 3. 计算类要继承 RecursiveTask(递归任务,有返回值的)
 */
public class ForkJoinDemo extends RecursiveTask<Long> {
    private Long start; // 1
    private Long end; // 1990900000
    // 临界值
    private Long temp = 10000L;
    public ForkJoinDemo(Long start, Long end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    // 计算方法
    @Override
    protected Long compute() {
        if ((end - start) < temp) {
            Long sum = 0L;
            for (Long i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
            return sum;
        } else {
// forkjoin 递归
            long middle = (start + end) / 2; // 中间值
            ForkJoinDemo task1 = new ForkJoinDemo(start, middle);
            task1.fork(); // 拆分任务,把任务压入线程队列
            ForkJoinDemo task2 = new ForkJoinDemo(middle + 1, end);
            task2.fork(); // 拆分任务,把任务压入线程队列
            return task1.join() + task2.join();
        }
    }
}

测试代码:

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.stream.LongStream;
/**
 * 同一个任务,别人效率高你几十倍!
 */

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    // test1(); // 12224
    // test2(); // 10038
    // test3(); // 153
    }
// 普通程序员
    public static void test1() {
        Long sum = 0L;
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (Long i = 1L; i <= 10_0000_0000; i++) {
            sum += i;
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum=" + sum + " 时间:" + (end - start));
    }
// 会使用ForkJoin
    public static void test2() throws ExecutionException, InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
        ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinDemo(
                0L, 10_0000_0000L);
// 提交任务
        ForkJoinTask<Long> submit = forkJoinPool.submit(task);
        Long sum = submit.get();// 获得结果
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum=" + sum + " 时间:" + (end - start));
    }
    public static void test3() {
        long start = System.currentTimeMillis();
// Stream并行流 () (]
        long sum = LongStream
                .rangeClosed(0L, 10_0000_0000L) // 计算范围(,]
                .parallel() // 并行计算
                .reduce(0, Long::sum); // 输出结果
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum=" + "时间:" + (end - start));
    }
}

16、异步回调

Future 设计的初衷: 对将来的某个事件的结果进行建模

在这里插入图片描述

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

/**
 * 异步调用: CompletableFuture
 * 异步执行
 * 成功回调
 * 失败回调
 */
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 没有返回值的 runAsync 异步回调
//        CompletableFuture<Void> completableFuture = CompletableFuture.runAsync(()->{
//            try {
//                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
//            } catch (InterruptedException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
//            System.out.println(
//        		Thread.currentThread().getName()+"runAsync=>Void");
//        });
//
//        System.out.println("1111");
//
//        completableFuture.get(); // 获取阻塞执行结果

        // 有返回值的 supplyAsync 异步回调
        // ajax,成功和失败的回调
        // 返回的是错误信息;
        CompletableFuture<Integer> completableFuture = 
            					CompletableFuture.supplyAsync(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"supplyAsync=>Integer");
            int i = 10/0;
            return 1024;
        });

        System.out.println(completableFuture.whenComplete((t, u) -> {
            System.out.println("t=>" + t); // 正常的返回结果
            System.out.println("u=>" + u); 
            // 错误信息:
            // java.util.concurrent.CompletionException: 
            // java.lang.ArithmeticException: / by zero
            
        }).exceptionally((e) -> {
            System.out.println(e.getMessage());
            return 233; // 可以获取到错误的返回结果
        }).get());

        /**
         * succee Code 200
         * error Code 404 500
         */
    }
}

17、JMM

请你谈谈你对 Volatile 的理解

Volatile 是 Java 虚拟机提供轻量级的同步机制,类似于synchronized 但是没有其强大。

1、保证可见性(和JMM挂钩)

2、不保证原子性

3、防止指令重排

什么是JMM

JMM : Java内存模型,不存在的东西,概念!约定!

关于JMM的一些同步的约定:

1、线程解锁前,必须把共享变量立刻刷回主存。

2、线程加锁前,必须读取主存中的最新值到工作内存中!

3、加锁和解锁是同一把锁。

线程 工作内存 、主内存

8 种操作:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

内存交互操作有8种,虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的,不可在分的(对于double和long类型的变量来说,load、store、read和writ操作在某些平台上允许例外)

  • lock (锁定):作用于主内存的变量,把一个变量标识为线程独占状态
  • unlock (解锁):作用于主内存的变量,它把一个处于锁定状态的变量释放出来,释放后的变量才可以被其他线程锁定
  • read (读取):作用于主内存变量,它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中,以便随后的load动作使用
  • load (载入):作用于工作内存的变量,它把read操作从主存中变量放入工作内存中
  • use (使用):作用于工作内存中的变量,它把工作内存中的变量传输给执行引擎,每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值,就会使用到这个指令
  • assign (赋值):作用于工作内存中的变量,它把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中
  • store (存储):作用于主内存中的变量,它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中,以便后续的write使用
  • write (写入):作用于主内存中的变量,它把store操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中

JMM 对这八种指令的使用,制定了如下规则:

  • 不允许read和load、store和write操作之一单独出现。即使用了read必须load,使用了store必须write
  • 不允许线程丢弃他最近的assign操作,即工作变量的数据改变了之后,必须告知主存
  • 不允许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存
  • 一个新的变量必须在主内存中诞生,不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是怼变量实施use、store操作之前,必须经过assign和load操作
  • 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。多次lock后,必须执行相同次数的unlock才能解锁
  • 如果对一个变量进行lock操作,会清空所有工作内存中此变量的值,在执行引擎使用这个变量前,必须重新load或assign操作初始化变量的值
  • 如果一个变量没有被lock,就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其他线程锁住的变量
  • 对一个变量进行unlock操作之前,必须把此变量同步回主内存

问题: 程序不知道主内存的值已经被修改过了

在这里插入图片描述

18、Volatile

1、保证可见性

package com.haust.tvolatile;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class JMMDemo {
    // 不加 volatile 程序就会死循环!因为线程 1 对主内存的变化不知道的
    // 加 volatile 可以保证可见性
    private volatile static int num = 0;

    public static void main(String[] args) { // main

        new Thread(()->{
            while (num==0){}
        }).start();

        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        num = 1;
        System.out.println(num);

    }
}

不保证原子性

原子性 : 不可分割。

线程A在执行任务的时候,不能被打扰的,也不能被分割。要么同时成功,要么同时失败。

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

// volatile 不保证原子性
public class VDemo02 {
    //synchronized,lock,可以保证原子性
    // volatile 不保证原子性
    // 原子类的 Integer
    private volatile static AtomicInteger num = new AtomicInteger();

    public static void add(){
        // num++; // 不是一个原子性操作
        num.getAndIncrement(); // AtomicInteger + 1 方法, CAS
    }

    public static void main(String[] args) {

        //理论上num结果应该为 2 万
        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            new Thread(()->{
                for (int j = 0; j < 1000 ; j++) {
                    add();
                }
            }).start();
        }
        // 判断只要剩下的线程不大于2个,就说明20个创建的线程已经执行结束
        while (Thread.activeCount()>2){ // Java 默认有 main gc 2个线程
            Thread.yield();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + num);
    }
}

如果不加 lock  synchronized ,怎么样保证原子性。

在这里插入图片描述

使用原子类,解决原子性问题。

// volatile 不保证原子性
 // 原子类的 Integer
 private volatile static AtomicInteger num = new AtomicInteger();

 public static void add(){
    // num++; // 不是一个原子性操作
    num.getAndIncrement(); // AtomicInteger + 1 方法, CAS
 }

这些类的底层都直接和操作系统挂钩!在内存中修改值!Unsafe类是一个很特殊的存在!

指令重排

什么是指令重排?:我们写的程序,计算机并不是按照你写的那样去执行的。

源代码 —> 编译器优化的重排 —> 指令并行也可能会重排 —> 内存系统也会重排 ——> 执行

处理器在执行指令重排的时候,会考虑:数据之间的依赖性

int x = 1; // 1
int y = 2; // 2
x = x + 5; // 3
y = x * x; // 4 

我们所期望的:1234 但是可能执行的时候会变成 2134 或者 1324,但是不可能是 4123!

前提:a b x y 这四个值默认都是 0:

可能造成影响得到不同的结果:

线程A 线程B
x = a y = b
b =1 a = 2

正常的结果:x = 0; y = 0; 但是可能由于指令重排出现以下结果:

线程A 线程B
b = 1 a = 2
x = a y = b

指令重排导致的诡异结果: x = 2; y = 1;

volatile 可以避免指令重排:内存屏障

内存屏障 (Memory Barrier, membar, memory fence, or fen instruction) ,是一种屏障指令,使得CPU以及编译器对于内存的操作强制执行顺序约束,在屏障指令前或者后的内存操作不进行指令重排。这就意味着,在屏障之前的指令保证在屏障之后的指令前执行。

作用:

  1. 保证特定操作的执行顺序!
  2. 可以保证某些变量的内存可见性 (利用这些特性volatile 实现了可见性)

在这里插入图片描述

volatile 是可以保证可见性。不能保证原子性,由于内存屏障,可以保证避免指令重排的现象产生!

volatile 内存屏障在单例模式中使用的最多!

19、彻底玩转单例模式

饿汉式 DCL懒汉式,深究!

饿汉式(构造器私有)

package com.haust.single;

// 饿汉式单例
public class Hungry {
    // 直接加载对象,可能会占用内存,浪费空间
    private byte[] data1 = new byte[1024*1024];
    private byte[] data2 = new byte[1024*1024];
    private byte[] data3 = new byte[1024*1024];
    private byte[] data4 = new byte[1024*1024];

    private Hungry(){
    }

    private final static Hungry HUNGRY = new Hungry();

    public static Hungry getInstance(){
        return HUNGRY;
    }
}

DCL 懒汉式 加标志位防止反射破坏

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;

// 懒汉式单例
// 道高一尺,魔高一丈!
public class LazyMan {
    private static boolean csp = false;// 标志位
    // 单例不安全,因为反射可以破坏单例,如下解决这个问题:
    private LazyMan(){
        synchronized (LazyMan.class){
            if (csp == false){
                csp = true;
            }else {
                throw new RuntimeException("不要试图使用反射破坏异常");
            }
        }
    }
    
    /**
     * 计算机指令执行顺序:
     * 1. 分配内存空间
     * 2、执行构造方法,初始化对象
     * 3、把这个对象指向这个空间
     *
     * 期望顺序是:1,2,3,特殊情况下实际执行:1,3,2 
     * ===>  此时 A 线程没有问题,若额外加一个 B 线程,
     * 此时lazyMan还没有完成构造,线程B发现lazayMan不为null,会return对象
     */
    
    // 原子性操作:避免指令重排
    private volatile static LazyMan lazyMan;
    // 双重检测锁模式的 懒汉式单例  DCL懒汉式
    public static LazyMan getInstance(){
        if (lazyMan==null){
            synchronized (LazyMan.class){//锁class只有一个
                if (lazyMan==null){
                    lazyMan = new LazyMan(); // 不是一个原子性操作
                }
            }
        }
        return lazyMan;
    }

    // 反射!
    public static void main(String[] args) throws Exception {
		//LazyMan instance = LazyMan.getInstance();

        Field qinjiang = LazyMan.class.getDeclaredField("csp");
        csp.setAccessible(true);

        Constructor<LazyMan> declaredConstructor = LazyMan.class.getDeclaredConstructor(null);
        
        declaredConstructor.setAccessible(true);//可以无视私有构造器
        LazyMan instance = declaredConstructor.newInstance();

        qinjiang.set(instance,false);

        LazyMan instance2 = declaredConstructor.newInstance();

        System.out.println(instance);
        System.out.println(instance2);
    }

}

静态内部类

// 静态内部类
public class Holder {
    private Holder(){

    }

    public static Holder getInstace(){
        return InnerClass.HOLDER;
    }

    public static class InnerClass{
        private static final Holder HOLDER = new Holder();
    }
}

以上单例不安全,因为反射可以破坏单例

解决方式:在无参构造器加锁判断

 private LazyMan(){
        synchronized (LazyMan.class){
            if (csp == false){
                csp = true;
            }else {
                throw new RuntimeException("不要试图使用反射破坏异常");
            }
        }
    }

枚举

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

// enum 是一个什么? 本身也是一个Class类
public enum EnumSingle {

    INSTANCE;

    public EnumSingle getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

class Test{
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        EnumSingle instance1 = EnumSingle.INSTANCE;
        Constructor<EnumSingle> declaredConstructor = EnumSingle.class.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
        declaredConstructor.setAccessible(true);
        EnumSingle instance2 = declaredConstructor.newInstance();

        // NoSuchMethodException: com.kuang.single.EnumSingle.<init>()
        System.out.println(instance1);
        System.out.println(instance2);
    }
}

单例模式与双重检验锁

总结:https://blog.csdn.net/baolingye/article/details/101106783

https://www.cnblogs.com/xz816111/p/8470048.html

https://www.bilibili.com/video/BV1c14y1T7Xs/

https://www.javanav.com/interview/3d38f6509f124f01b306112af313e64d.html

总结:https://www.cnblogs.com/xuwujing/p/9277266.html

20、深入理解CAS

什么是 CAS

大厂你必须要深入研究底层!有所突破! 修内功,操作系统,计算机网络原理

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;


public class CASDemo {
    // CAS compareAndSet : 比较并交换!
    public static void main(String[] args) {
    AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
    // 期望、更新
    // public final boolean compareAndSet(int expect, int update)
    // 如果我期望的值达到了,那么就更新,否则,就不更新, CAS 是CPU的并发原语!
    System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
    System.out.println(atomicInteger.get());
    atomicInteger.getAndIncrement(); // 看底层如何实现 ++
    System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
    System.out.println(atomicInteger.get());
}
}

执行结果如图:

在这里插入图片描述

Unsafe 类

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

CAS : 比较当前工作内存中的值和主内存中的值,如果这个值是期望的,那么则执行操作!如果不是就一直循环!

CAS : ABA 问题(狸猫换太子)

在这里插入图片描述

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CASDemo {
// CAS compareAndSet : 比较并交换!
public static void main(String[] args) {
AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(2020);
/*
* 类似于我们平时写的SQL:乐观锁(锁没有动过就修改)
*
* 如果某个线程在执行操作某个对象的时候,其他线程若操作了该对象,
* 即使对象内容未发生变化,也需要告诉我。
*
* 期望、更新:
* public final boolean compareAndSet(int
* expect, int update)
* 如果我期望的值达到了,那么就更新,否则,就不更新,
* CAS 是CPU的并发原语!
*/
// ============== 捣乱的线程 ==================
System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 2021));
System.out.println(atomicInteger.get());
System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2021, 2020));
System.out.println(atomicInteger.get());
// ============== 期望的线程 ==================
System.out.println(atomicInteger.compareAndSet(2020, 6666));
System.out.println(atomicInteger.get());
}
}

输出结果如图:

在这里插入图片描述

21、原子引用

解决ABA 问题,引入原子引用! 对应的思想:乐观锁!

带版本号 的原子操作!

package com.haust.cas;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;
public class CASDemo {
/*
* AtomicStampedReference 注意,
* 如果泛型是一个包装类,注意对象的引用问题
* 正常在业务操作,这里面比较的都是一个个对象
*/


// 可以有一个初始对应的版本号 1
static AtomicStampedReference<Integer> atomicStampedReference = new AtomicStampedReference<>(1,1);
// CAS compareAndSet : 比较并交换!
public static void main(String[] args) {
new Thread(()->{
// 获得版本号
    int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
    System.out.println("a1=>"+stamp);
    try {
    TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    atomicStampedReference.compareAndSet(1,2,
                                     atomicStampedReference.getStamp(), // 最新版本号
                                     atomicStampedReference.getStamp() + 1);// 更新版本号
    System.out.println("a2=>"+atomicStampedReference.getStamp());
    System.out.println(atomicStampedReference.compareAndSet(2,1,
                                                            atomicStampedReference.getStamp(),
                                                            atomicStampedReference.getStamp() + 1));//失败返回false
    System.out.println("a3=>" + atomicStampedReference.getStamp());
},"a").start();
    
    // 乐观锁的原理相同!
new Thread(()->{
    // 获得版本号
    int stamp = atomicStampedReference.getStamp();
    System.out.println("b1=>"+stamp);
    try {
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    System.out.println(atomicStampedReference.compareAndSet(1, 3, stamp, stamp + 1));
    System.out.println("b2=>"+atomicStampedReference.getStamp());
},"b").start();
}
}

 

注意:

Integer 使用了对象缓存机制,默认范围是 -128 ~ 127 ,推荐使用静态工厂方法 valueOf 获取对象实例,而不是 new,因为 valueOf 使用缓存,而 new 一定会创建新的对象分配新的内存空间;

下面是阿里巴巴开发手册的规范点:

在这里插入图片描述

只有在这个区间的Integer可以直接比较。

22、各种锁的理解

1、公平锁、非公平锁

公平锁: 非常公平, 不能够插队,必须先来后到!

非公平锁:非常不公平,可以插队 (默认都是非公平)

public ReentrantLock() {
sync = new NonfairSync();
}
public ReentrantLock(boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}

 

不再详细论述。

2、可重入锁

可重入锁(递归锁)

在这里插入图片描述

Synchronized 版

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Phone phone = new Phone();
        new Thread(()->{
            phone.sms();
        },"A").start();
        new Thread(()->{
            phone.sms();
        },"B").start();
    }

}

class Phone{
    public synchronized void sms(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=> sms");
        call();//这里也有一把锁
    }
    public synchronized void call(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=> call");
    }
}

Lock 版

//lock
public class Demo02 {

    public static void main(String[] args) {
        Phone2 phone = new Phone2();
        new Thread(()->{
            phone.sms();
        },"A").start();
        new Thread(()->{
            phone.sms();
        },"B").start();
    }

}
class Phone2{

    Lock lock=new ReentrantLock();

    public void sms(){
        lock.lock(); //细节:这个是两把锁,两个钥匙
        //lock锁必须配对,否则就会死锁在里面
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=> sms");
            call();//这里也有一把锁
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void call(){
        lock.lock();
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=> call");
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

3、自旋锁

spinlock

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));
    return var5;
}

我们来自定义一个锁测试:

public class SpinlockDemo {

    // 默认
    // int 0
    //thread null
    AtomicReference<Thread> atomicReference=new AtomicReference<>();

    //加锁
    public void myLock(){
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.println(thread.getName()+"===> mylock");

        //自旋锁
        while (!atomicReference.compareAndSet(null,thread)){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ==> 自旋中~");
        }
    }


    //解锁
    public void myUnlock(){
        Thread thread=Thread.currentThread();
        System.out.println(thread.getName()+"===> myUnlock");
        atomicReference.compareAndSet(thread,null);
    }

}

测试

public class TestSpinLock {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
        reentrantLock.lock();
        reentrantLock.unlock();

        //使用CAS实现自旋锁
        SpinlockDemo spinlockDemo=new SpinlockDemo();
        new Thread(()->{
            spinlockDemo.myLock();
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                spinlockDemo.myUnlock();
            }
        },"t1").start();

        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

        new Thread(()->{
            spinlockDemo.myLock();
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                spinlockDemo.myUnlock();
            }
        },"t2").start();
    }
}

结果如图:

请添加图片描述

4、死锁

死锁是什么?

 

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        String lockA= "lockA";
        String lockB= "lockB";

        new Thread(new MyThread(lockA,lockB),"t1").start();
        new Thread(new MyThread(lockB,lockA),"t2").start();
    }
}

class MyThread implements Runnable{

    private String lockA;
    private String lockB;

    public MyThread(String lockA, String lockB) {
        this.lockA = lockA;
        this.lockB = lockB;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (lockA){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" lock"+lockA+"===>get"+lockB);
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (lockB){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" lock"+lockB+"===>get"+lockA);
            }
        }
    }
}

 

1、使用jps定位进程号,jdk的bin目录下: 有一个jps

命令:jps -l

2、使用jstack 进程进程号 找到死锁信息

参考:

Java多线程基础:https://www.kuangstudy.com/bbs/1637296056738148354

https://blog.csdn.net/weixin_44491927/article/details/108560692

https://csp1999.blog.csdn.net/article/details/113423044

https://csp1999.blog.csdn.net/article/details/1135078

视频:https://www.bilibili.com/video/BV1B7411L7tE

代码:https://gitee.com/betteryi/juc_demo

posted on 2022-11-16 11:13  passionConstant  阅读(122)  评论(0编辑  收藏  举报