多线程02

线程池

线程池，其实就是一个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使用，省去了频繁创建线程对象的操作，无需反复创建线程而消耗过多资源。

使用线程池有以下几个目的：

线程是稀缺资源，不能频繁的创建。
解耦作用；线程的创建于执行完全分开，方便维护。
应当将其放入一个池子中，可以给其他任务进行复用。

使用线程池方式--Runnable接口

Executors：线程池创建工厂类

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)：返回线程池对象

ExecutorService：线程池类

Future<?> submit(Runnable task)：获取线程池中的某一个线程对象，并执行

Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用

使用线程池中线程对象的步骤：

创建线程池对象

创建Runnable接口子类对象

提交Runnable接口子类对象

关闭线程池

代码演示：

public class ThreadPoolDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建线程池对象

ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//包含2个线程对象

//创建Runnable实例对象

MyRunnable r = new MyRunnable();

//自己创建线程对象的方式

//Thread t = new Thread(r);

//t.start(); ---> 调用MyRunnable中的run()

//从线程池中获取线程对象,然后调用MyRunnable中的run()

service.submit(r);

//再获取个线程对象，调用MyRunnable中的run()

service.submit(r);

//注意：submit方法调用结束后，程序并不终止，是因为线程池控制了线程的关闭。将使用完的线程又归还到了线程池中

//关闭线程池

//service.shutdown();

}

l Runnable接口实现类

public class MyRunnable implements Runnable {

@Override

public void run() {

System.out.println("我要一个教练");

try {

Thread.sleep(2000);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("教练来了： " +Thread.currentThread().getName());

System.out.println("教我游泳,交完后，教练回到了游泳池");

}

使用线程池方式—Callable接口

l Callable接口：与Runnable接口功能相似，用来指定线程的任务。其中的call()方法，用来返回线程任务执行完毕后的结果，call方法可抛出异常。

l ExecutorService：线程池类

n <T> Future<T> submit(Callable<T> task)：获取线程池中的某一个线程对象，并执行线程中的call()方法

l Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用

l 使用线程池中线程对象的步骤：

n 创建线程池对象

n 创建Callable接口子类对象

n 提交Callable接口子类对象

n 关闭线程池

代码演示：

public class ThreadPoolDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建线程池对象

ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//包含2个线程对象

//创建Callable对象

MyCallable c = new MyCallable();

//从线程池中获取线程对象,然后调用MyRunnable中的run()

service.submit(c);

//再获取个教练

service.submit(c);

//注意：submit方法调用结束后，程序并不终止，是因为线程池控制了线程的关闭。将使用完的线程又归还到了线程池中

//关闭线程池

//service.shutdown();

}

l Callable接口实现类,call方法可抛出异常、返回线程任务执行完毕后的结果

public class MyCallable implements Callable {

@Override

public Object call() throws Exception {

System.out.println("我要一个教练:call");

Thread.sleep(2000);

System.out.println("教练来了： " +Thread.currentThread().getName());

System.out.println("教我游泳,交完后,教练回到了游泳池");

return null;

}

多线程

线程安全

如果有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

其实，线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。

线程同步--同步代码块

同步代码块: 在代码块声明上加上synchronized

synchronized (锁对象) {

可能会产生线程安全问题的代码

}

同步代码块中的锁对象可以是任意的对象；但多个线程时，要使用同一个锁对象才能够保证线程安全。

线程同步--同步方法

l 同步方法：在方法声明上加上synchronized

public synchronized void method(){

可能会产生线程安全问题的代码

}

同步方法中的锁对象是 this

Lock接口

Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。

Lock提供了一个更加面对对象的锁，在该锁中提供了更多的操作锁的功能。

我们使用Lock接口，以及其中的lock()方法和unlock()方法替代同步，对电影院卖票案例中Ticket类进行如下代码修改：

public class Ticket implements Runnable {

//共100票

int ticket = 100;

//创建Lock锁对象

Lock ck = new ReentrantLock();

@Override

public void run() {

//模拟卖票

while(true){

//synchronized (lock){

ck.lock();

if (ticket > 0) {

//模拟选坐的操作

try {

Thread.sleep(10);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖票:" + ticket--);

}

ck.unlock();

//}

}

通常我们在使用synchronized关键字的时候会遇到下面这些问题：

（1）不可控性，无法做到随心的加锁和释放锁。

（2）效率比较低下，比如我们现在并发的读两个文件，读与读之间是互不影响的，但如果给这个读的对象使用synchronized来实现同步的话，

那么只要有一个线程进入了，那么其他的线程都要等待。

（3）无法知道线程是否获取到了锁。

而上面synchronized的这些问题，Lock都可以很好的解决，并且jdk1.5以后，还提供了各种锁，例如读写锁，但有一点需要注意，使用synchronized

关键时，无须手动释放锁，但使用Lock必须手动释放锁

Lock是一个上层的接口，其原型如下，总共提供了6个方法：

public interface Lock {
　　// 用来获取锁，如果锁已经被其他线程获取，则一直等待，直到获取到锁
   void lock();
　　// 该方法获取锁时，可以响应中断，比如现在有两个线程，一个已经获取到了锁，另一个线程调用这个方法正在等待锁，但是此刻又不想让这个线程一直在这死等，可以通过
　　　　调用线程的Thread.interrupted()方法，来中断线程的等待过程
　　void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
　　// tryLock方法会返回bool值，该方法会尝试着获取锁，如果获取到锁，就返回true，如果没有获取到锁，就返回false，但是该方法会立刻返回，而不会一直等待
   boolean tryLock();
　　// 这个方法和上面的tryLock差不多是一样的，只是会尝试指定的时间，如果在指定的时间内拿到了锁，则会返回true，如果在指定的时间内没有拿到锁，则会返回false
   boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
　　// 释放锁
   void unlock();
　　// 实现线程通信，相当于wait和notify，后面会单独讲解
   Condition newCondition();
}

那么这几个方法该如何使用了？前面我们说到，使用Lock是需要手动释放锁的，但是如果程序中抛出了异常，那么就无法做到释放锁，有可能引起死锁，

所以我们在使用Lock的时候，有一种固定的格式，如下：

Lock l = ...;
      l.lock();
      try {
      　　// access the resource protected by this lock
      } finally {// 必须使用try，最后在finally里面释放锁
      　　l.unlock();
      }

下面我们来看一个简单的例子，代码如下：

/**
 * 描述：Lock使用
 */
public class LockDemo {
    // new一个锁对象，注意此处必须声明成类对象，保持只有一把锁,ReentrantLock是Lock的唯一实现类
   Lock lock = new ReentrantLock();
   public void readFile(String fileMessage){
      lock.lock();// 上锁
      try{
         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"得到了锁，正在读取文件……");
         for(int i=0; i<fileMessage.length(); i++){
            System.out.print(fileMessage.charAt(i));
         }
         System.out.println();
         System.out.println("文件读取完毕！");
      }finally{
         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"释放了锁！");
         lock.unlock();
      }
   }
   
   public void demo(final String fileMessage){
      // 创建若干个线程
      ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
      // 提交20个任务
      for(int i=0; i<20; i++){
         service.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
               readFile(fileMessage);
               try {
                  Thread.sleep(20);
               } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
               }
            }
         });
      }
    // 释放线程池中的线程
      service.shutdown();
   }
}

posted on 2019-10-15 09:45 小蜘zhu 阅读(130) 评论(0) 编辑收藏举报