多线程（线程的死锁问题）

线程的死锁问题

• 死锁
  • 不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁
  • 出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所有的线程都处于阻塞状态，无法继续
• 解决方法
  • 专门的算、原则
  • 尽量减少同步资源的定义
  • 尽量避免嵌套同步

/*
1.面试题：synchronized 与 lock的异同
同：二者都可以解决线程安全问题
不同：synchronized机制在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器
     Lock需要手动的启动同步(lock(0)),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())
 
2.优先使用顺序
Lock->同步代码块(已经进入方法体，分配了相应资源)->同步方法(在方法体外)
 
3.面试题：如何解决线程安全问题？有几种方式
 */
 
 
 
public class WindowTest5 {
    public static void main(String[] args) {
        Window5 w = new Window5();
        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
 
}
class Window5 implements Runnable{
    private int ticket = 100;
    //1.实例化ReentrantLock
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                //调用锁定方法
                lock.lock();
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                if (ticket>0){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖出第"+ticket+"张票");
                    ticket--;
                }else {
                    break;
                }
            } finally {
                //调用解锁方法
                lock.unlock();
 
            }
        }
    }
}

线程的通信

/*
线程通信例子：使用两个线程打印1-100，线程1，线程2，交替打印
涉及到的三个方法：
wait():一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器。
notify():一旦执行此方法，就会唤醒wait的一个线程，如果多个线程被wait，就唤醒优先级高的那一个
notifyAll():一旦执行此方法：就会唤醒所有被wait的线程
说明：
1. wait(),notify(),notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
2. wait(),notify(),notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器
3. wait(),notify(),notifyAll()三个方法定义在java.lang.Object类中
 
sleep和wait方法的异同：
1.相同点：一旦执行方法，都可是当前线程处于阻塞状态
2.不同点：1）两个方法声明的位置不同，Thread类中声明sleep(),Object类中声明wait()
         2）调用要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。wait()必须使用在同步代码块或同步方法中。
         3）关于是否释放同步监视器，如果两个方法都是用在同步代码块或同步方法之中，sleep()不会释放同步监视器，wait()会释放同步监视器
 */
public class CommunicationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number n = new Number();
        Thread t1 = new Thread(n);
        Thread t2 = new Thread(n);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
class Number implements Runnable{
    private int number = 1;
    @Override
    public void run() {
 
        while (true){
            synchronized (this) {
                notify();
                if (number<=100){
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+number);
                    number++;
                }else{
                    break;
                }
                try {
                    //使得调用wait方法的线程进入阻塞状态
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

/*
线程通信的应用：经典例题：生产者/消费者问题
生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)
从店员处取走产品，电源一次只能持有固定数量的产品（比如：20
），如果生产者试图生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，如果店中有空位放产品了在通知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，如果店中有产品了在通知消费者来取走产品
 
分析：
1.是否是多线程问题？是，生产者线程，消费者线程
2.是否有共享数据？是，店员（产品）
3.如何解决线程安全问题？同步机制，有三种方法
4.是否涉及线程通信？是
 */
class Clerk{
    private int productCount =0;
    //生产产品
    public synchronized void produceProduct() {
        if (productCount<20){
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始生产第"+productCount+"产品");
            notify();
        }else {
            try {
                wait();//等待
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    //消费产品
    public synchronized void consumeProduct() {
        if (productCount>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：开始消费第"+productCount+"产品");
            productCount--;
            notify();
        }else {
            try {
                wait(); //等待
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
class Producer extends Thread{//生产者
    private Clerk clerk;
    public Producer(Clerk clerk){
        this.clerk = clerk;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName()+"：开始生产商品");
        while (true){
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.produceProduct();
        }
    }
}
class  Consumer extends Thread{//消费者
    private Clerk clerk;
 
    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName()+":开始消费产品");
        while (true){
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}
public class ProductTest {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();
        Producer p1 = new Producer(clerk);
        p1.setName("生产者1");
        Consumer c1 = new Consumer(clerk);
        c1.setName("消费者1");
        p1.start();
        c1.start();
    }
}