多线程

线程简介

Process与Thread

进程是动态的概念

一个进程可以包含若干个线程

gc线程

线程的进行由调度器安排调度

存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制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（重点）

Runnable接口

继承Thread类
- 子类继承Thread类具备多线程能力
- 启动线程：子类对象.start()
- 不建议使用：避免OOP单继承的局限性
实现Runnable接口
- 实现接口Runnable具有多线程的能力
- 启动线程：传入目标对象+Thread对象.strat()
- ==推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便一个对象被多个线程使用

继承Thread()类

package com.kuang.demo01;

//创建线程方式一：继承Thread类，重写run（）方法，调用start方法开启线程
//总结注意：线程开启不一定立即执行，由CPU调度
public class TestThread01 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //run方法体
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("我在看代码--"+i);
        }
    }
    //两个线程交替进行
    public static void main(String[] args) {
        //main线程，主线程

        //创建一个线程对象
        TestThread01 thread01 = new TestThread01();

        //调用start方法开启线程
        thread01.start();

        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程--"+i);
        }

    }
}

使用runnable接口实现多线程

package com.kuang.demo01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

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

/**
 * 练习Thread ，实现多线程同步下载图片
 */
public class TestThread2 implements Runnable{
    private String url; //保存的网络图片地址
    private String name;    //保存的文件名

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

    //下载线程的执行体
    @Override
    public void run() {
        WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();
        webDownLoader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://www.kuangstudy.com/assert/images/index_topleft_logo_black.png","1.png");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://www.kuangstudy.com/assert/images/xiaok.png","2.png");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://img1.bdstatic.com/static/common/img/icon_cf1b905.png","3.png");

        new Thread(t1).start();
        new Thread(t2).start();
        new Thread(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));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");
        }
    }
}

线程不安全举例

package com.kuang.demo01;

/**
 * 多个线程操作一个对象
 * 买火车票的例子
 * 发现问题：多个线程操作一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱
 */
public class TestThread04 implements Runnable {
    private int ticketNum = 10;


    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if(ticketNum<=0){
                break;
            }

            //模拟延时
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->买了第"+ticketNum--+"张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread04 testThread04 = new TestThread04();

        new Thread(testThread04,"小明").start();
        new Thread(testThread04,"小红").start();
        new Thread(testThread04,"老师").start();
    }
}

模拟龟兔赛跑

package com.kuang.demo01;

/**
 * 模拟龟兔赛跑
 */
public class Race implements Runnable{
    private static String winner;
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {

            if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&& i%10==0){
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }


            boolean flag = gameOver(i);
            if(flag){
                break;//如果比赛结束了就停止程序
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->跑了多少"+i+"步");
        }
    }

    //判断是否完成比赛
    public boolean gameOver(int step){
        //判断是否有胜利者
        if(winner!=null){
            return true;
        }else{
            if(step>=100){
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("Winner is "+winner);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();

        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
    }
}

实现callable接口

package com.kuang.demo02;

import com.kuang.demo01.TestThread2;
import org.apache.commons.io.FileUtils;

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

//线程创建方式三：实现callable接口

/**
 *callable 的好处
 * 可以定义返回值
 * 可以抛出异常
 */

public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
    private String url; //保存的网络图片地址
    private String name;    //保存的文件名

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

    //下载线程的执行体
    @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 static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        TestCallable t1 = new TestCallable("https://www.kuangstudy.com/assert/images/index_topleft_logo_black.png","1.png");
        TestCallable t2 = new TestCallable("https://www.kuangstudy.com/assert/images/xiaok.png","2.png");
        TestCallable t3 = new TestCallable("https://img1.bdstatic.com/static/common/img/icon_cf1b905.png","3.png");

        //创建执行服务：
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
        //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 = r1.get();
        Boolean rs3 = r1.get();

        System.out.println(rs1);
        System.out.println(rs2);
        System.out.println(rs3);

    }
}



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

静态代理模式

package com.kuang.demo03;

/**
 * 静态代理模式总结：
 * 真实对象和代理对象都实现同一个接口
 * 代理对象要代理真实角色
 *
 * 好处：
 * 代理对象可以做很多真实对象做不了的事
 * 真实对象专注做自己的事情
 */
public class StaticProxy {
    public static void main(String[] args) {
        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());
        weddingCompany.HappyMarry();
    }
}

interface Marry{
    void HappyMarry();
}

//真实角色，帮助你结婚
class You implements Marry{
    @Override
    public void HappyMarry() {
        System.out.println("我要结婚了，超开心");
    }
}

//代理角色，帮助你结婚
class WeddingCompany implements Marry{
    //代理谁-->真实目标角色
    private Marry target;
    WeddingCompany(Marry target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void HappyMarry() {
        before();
        this.target.HappyMarry();//这就是真实对象
        after();
    }

    private void after() {
        System.out.println("结婚之后很痛苦");
    }

    private void before() {
        System.out.println("结婚之前，布置现场");
    }
}

Lamda表达式

为什么要使用
- 避免匿名内部类定义过多
- 让你的代码看起来很简洁
- 去掉了一堆没有意义的代码，只留下核心的逻辑
函数式接口的定义
- 任何接口，如果只包含唯一一个抽象方法，那么他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 com.kuang.lambda;

/**
 * 推导lambda表达式
 */
public class TestLambda01 {
    //3.静态内部类
    static class Like2 implements ILike{
        @Override
        public void lambda() {
            System.out.println("i like lambda2");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ILike like = new Like();
        like.lambda();

       like = new Like2();//这里的like是一个接口，实例化为对象
       like.lambda();
       //4.局部内部类
        class Like3 implements ILike{
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("i like lambda3");
            }
        }
        like = new Like3();
        like.lambda();

        //5.匿名内部类，没有类的名称，必须借用接口或者父类
        like = new ILike() {
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("i like lambda4");
            }
        };//这是一个语句，必须加分号
        like.lambda();
        //6.用lambda简化   因为函数型接口只有单个方法
        like = ()-> {
            System.out.println("i like lambda5");
        };
        like.lambda();
    }
}

//1.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("i like lambda");
    }
}

Lambda表达式化简

package com.kuang.lambda;

/**
 * 总结：
 * lambda表达式只有在一行代码的情况下才能化简为，如果有多行，则用代码块包裹
 * 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
 */
public class TestLambda02 {

    public static void main(String[] args) {

/*        ILove love = (a)->{
            System.out.println("i love -->" + a);
        };*/

        ILove love = a-> System.out.println("i love -->"+a);
        love.love(520);
    }
}

interface ILove{
    void love(int a);
}

线程状态

创建状态
就绪状态
阻塞状态
运行状态
死亡状态

停止线程

推荐线程自己停下来
建议使用一个标志位进行终止变量
- 当flag= false 则线程终止

package com.kuang.state;

/**
 * 测试stop
 * 1.建议线程正常停止-->利用次数，不建议死循环
 * 2.建议使用标志位-->设置一个标志位
 * 3.不使用stop和destroy等过时方法
 */
public class TestStop implements Runnable{
    //1.设置一个标志位
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        int i= 0;
        while (flag){
            System.out.println("run...thread"+i++);
        }
    }

    //2.设置一个公开的方法停止线程
    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){
                //调用stop方法切换标志位，让线程停止
                testStop.stop();
                System.out.println("线程该停止了");
            }
        }

    }
}

线程休眠

sleep（时间）指定当前程阻塞的毫秒数
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，倒计时等
每一个对象都有一个所，sleep不会释放锁

模拟网络延时

package com.kuang.state;

import com.kuang.demo01.TestThread04;

/**
 * 模拟网络延时
 * 问题的发生性
 */
public class TestSleep implements Runnable{
    private int ticketNum = 10;

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if(ticketNum<=0){
                break;
            }
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->买了第"+ticketNum--+"张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestSleep testThread04 = new TestSleep();

        new Thread(testThread04,"小明").start();
        new Thread(testThread04,"小红").start();
        new Thread(testThread04,"老师").start();
    }
}

线程休眠的应用

package com.kuang.state;

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

/**
 * 模拟倒计时
 */
public class TestSleep02 {

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

    }

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

线程礼让

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CUP重新调度，礼让不一定成功！看CPU心情

package com.kuang.state;

/**
 * 测试礼让线程
 * 礼让不一定成功，看CPU的心情
 */
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()+"线程开始运行");
        Thread.yield();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程结束运行");
    }
}

Join

Join合并线程，待此线程执行完成后，再执行其他线程，其他线程阻塞
可以想象成插队

package com.kuang.state;

/**
 * 测试Join
 * 可以理解为插队
 */
public class TestJoin implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("vip来了...快让开");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //启动我们的线程
        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);
        thread.start();
        //主线程
        for (int i = 0; i < 500; i++) {
            if(i==200){
                thread.join();//子线程插队
            }
            System.out.println("main"+i);
        }
    }
}

线程状态

NEW
A thread that has not yet started is in this state.
RUNNABLE
A thread executing in the Java virtual machine is in this state.
BLOCKED
A thread that is blocked waiting for a monitor lock is in this state.
WAITING
A thread that is waiting indefinitely for another thread to perform a particular action is in this state.
TIMED_WAITING
A thread that is waiting for another thread to perform an action for up to a specified waiting time is in this state.
TERMINATED
A thread that has exited is in this state.

package com.kuang.state;

/**
 * 观测线程状态
 */
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);//输出的应该是new，还没有调用start方法

        //观察启动
        thread.start();
        state = thread.getState();
        System.out.println(state);//应该是run 在运行

        while(state!=Thread.State.TERMINATED){//只要线程不终止就一直输出线程的状态
            Thread.sleep(100);
            state = thread.getState();//更新线程的状态
            System.out.println(state);
        }
        //thread.start();
        //线程中断或者结束，一旦进入死亡状态，就不能再次启动
    }
}

线程优先级

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
线程的优先级用数字表示，范围从1~10
- Thread.MIN_PRIORITY = 1;
- Thread.MAX_PRIORITY = 10;
使用以下方法改变或获取优先级
- getPriority()
- setPriority(int xxx)

package com.kuang.state;

/**
 * 测试线程的优先级
 */
public class TestPriority {
    public static void main(String[] args) {
        //获取主线程的优先级
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());


        MyPriority myPriority = new MyPriority();
        Thread thread = new Thread(myPriority);
        Thread thread1 = new Thread(myPriority);
        Thread thread2 = new Thread(myPriority);
        Thread thread3 = new Thread(myPriority);
        Thread thread4 = new Thread(myPriority);
        Thread thread5 = new Thread(myPriority);
        Thread thread6 = new Thread(myPriority);

        //设置优先级再启动
        thread.start();

        thread1.setPriority(1);
        thread1.start();

        thread2.setPriority(4);
        thread2.start();

        thread3.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//设置为最高优先级
        thread3.start();

        thread4.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        thread4.start();
    }
}

class MyPriority implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());
    }
}

守护（daemon）线程

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
虚拟机不同等待守护线程执行完毕
如：后外记录操作日志，监控内存，垃圾回收等待

package com.kuang.state;

/**
 * 测试守护线程
 */
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);//默认是false,正常的线程都是用户线程

        thread.start();//守护线程启动

        new Thread(you).start();//你启动了
    }
}

class God implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            System.out.println("上帝永生！");
        }
    }
}

class You implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 36500; i++) {
            System.out.println("你一直都很开心");
        }
        System.out.println("Goodbye World!");
    }
}

线程同步（重点）

由于同一进程的多个进程共享用一块存储空间，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
- 降低性能
- 引起性能倒置

线程不安全的三个例子

package com.kuang.syn;

/**
 * 例子：不安全的取钱
 * 两个人去取钱
 */
public class UnsafeBank {

    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account(100,"结婚基金");

        Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
        Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"girlFriend");

        you.start();
        girlFriend.start();
    }
}

//账户
class Account{
    int balance;//余额
    String name;//账户名

    public Account(int balance, String name) {
        this.balance = balance;
        this.name = name;
    }
}

//银行：模拟取款
class Drawing extends Thread{

    Account account;//账户
    //取了多少钱
    int drawingMoney;
    //现在手里有多少钱
    int nowMoney;

    public Drawing(Account account, int drawingMoney,String name){
        super(name);
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;

    }

    //取钱
    @Override
    public void run() {
        //判断有没有钱
        if(account.balance-drawingMoney<=0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->账户余额不足");
            return;
        }

        try {//sleep可以放大问题的发生性
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //卡里余额
        account.balance-=drawingMoney;
        nowMoney+=drawingMoney;
        System.out.println(account.name+"的余额为："+account.balance);
        //Thread.currentThread().getName() = this.getName();
        System.out.println(this.getName()+"手里的钱: "+nowMoney);
    }
}

package com.kuang.syn;

/**
 * 不安全的买票
 * 线程不安全，有负数
 */
public class UnsafeBuyTicket {

    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();

        new Thread(buyTicket,"自己").start();
        new Thread(buyTicket,"你们").start();
        new Thread(buyTicket,"黄牛党").start();
    }



}

class BuyTicket implements Runnable{
    //票
    private int TicketNUms = 10;
    Boolean flag= true;

    @Override
    public void run() {
        while (flag){
            try {
                Buy();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    private void Buy() throws InterruptedException {
        //判断是否有票
        if(TicketNUms<=1){
            flag = false;
            return;
        }

        //模拟延时
        Thread.sleep(100);
        //买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了，第"+TicketNUms--+"张票");
    }
}

package com.kuang.syn;

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) throws InterruptedException {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
               list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }

        Thread.sleep(3000);

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

同步方法

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
方法里需要修改的内容才需要锁
锁的太多浪费资源

同步块

synchronized(Obj){}
Obj称为同步监视器
Object可以是任何对象，但是推荐使用共享资源作为同步监视器
同步方法中无需指定同步监视器，因为同步方法中的同步监视器就是this，就是这个对象本身，或者是class

锁的对象就是变化的量，需要增删改查的对象

 synchronized(account){//这里的共享资源是account
            //判断有没有钱
            if(account.balance-drawingMoney<=0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->账户余额不足");
                return;
            }

            try {//sleep可以放大问题的发生性
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            //卡里余额
            account.balance-=drawingMoney;
            nowMoney+=drawingMoney;
            System.out.println(account.name+"的余额为："+account.balance);
            //Thread.currentThread().getName() = this.getName();
            System.out.println(this.getName()+"手里的钱: "+nowMoney);
        }
    }

List<String> list = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    new Thread(()->{
        synchronized(list){
            list.add(Thread.currentThread().getName());
        }

    }).start();
}

//synchronized 同步方法，锁的是this
private synchronized void Buy() throws InterruptedException {
    //判断是否有票
    if(TicketNUms<=0){
        flag = false;
        return;
    }

    //模拟延时

    //买票
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了，第"+TicketNUms--+"张票");
}

JUC安全类型集合

package com.kuang.syn;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/**
 * 测试JUC安全类型的集合
 */
public class TestJUC {
    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();

        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());
    }
}

产生死锁的四个必要条件
- 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用
- 请求与保持条件：一个进程因请求资源二阻塞时，对已获取的资源保持不放
- 不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺
- 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环的等

package com.kuang.thread;

/**
 * 演示死锁：多个线程都拥有着其他线程需要的资源，得不到资源无法运行，形成僵持
 */
public class Deadlock {

    public static void main(String[] args) {
        Makeup g1 = new Makeup(0,"灰姑娘");
        Makeup g2 = new Makeup(1,"白雪公主");

        g1.start();
        g2.start();
    }

}

class Lipstick{

}

class Mirror{

}

class Makeup extends Thread{
    //需要的资源只有一份，用static来保证只有一份
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror mirror = new Mirror();

    int choice;//选择
    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() {
        //调用化妆方法
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //化妆，互相持有对方的锁，就是需要拿到对方的资源
    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);
            }
            //不嵌套使用的话，使用完就释放
            synchronized (mirror){//一秒钟后想获得镜子的锁
                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){//一秒钟后想获得口红的锁
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
            }
        }

    }
}

线程通信问题

Lock（锁）

从JDK5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显示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

RerentrantLock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

package com.kuang.gaoji;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 测试Lock锁
 */
public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        TestLock2 testLock2 = new TestLock2();
        new Thread(testLock2,"黄牛").start();
        new Thread(testLock2,"老师").start();
        new Thread(testLock2,"学生").start();
    }
}

class TestLock2 implements Runnable{
    int ticketNum = 10;

    //定义Lock锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try{
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                lock.lock();//加锁

                if(ticketNum>0){

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了-->"+ticketNum--);
                }else{
                    break;
                }

            }finally {
                lock.unlock();//解锁
            }

        }
    }
}

Lock是显示锁（手动开启和关闭锁），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，性能更好，扩展性更好
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）

高级主题

线程协作

生产者消费者模式
- 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

package com.kuang.gaoji;

/**
 * 生产者消费者模型-->利用缓冲区解决：管程法
 */

//需要生产者，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 Consumer(container).start();
    }
}

//生产者
class Productor extends Thread{
    SynContainer container;
    public Productor(SynContainer container){

        this.container = container;
    }

    //生产
    @Override
    public void 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 Consumer(SynContainer container){
        this.container = container;
    }

    //消费
    @Override
    public void 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];
    //容器计数器
    int count = 0;
    //生产者放入产品
    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，我们就需要丢入产品
        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];

        //吃完了，通知生产者生产
        this.notifyAll();

        return chicken;
    }








}

信号灯法：

package com.kuang.gaoji;

/**
 * 测试生产者消费者问题2：信号灯法，标志位解决
 */
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() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if(i%2==0){
                this.tv.play("快乐大本营播放中~");
            }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() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            this.tv.watch();
        }
    }
}

//产品-->节目
class TV{
    //演员表演的时候观众等待   T
    //观众观看的时候，演员等待  F
    String voice;//表演的节目
    boolean flag = true;

    //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();
        this.voice = voice;//声音更新
        this.flag = !this.flag;//标志位取反

    }
    //观看
    public synchronized void watch(){
        if(flag){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.println("观众观看了："+voice);
     //通知演员表演
        this.notifyAll();
        this.flag = !this.flag;//标志位取反
    }
}

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，使用完之后放回池中，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
- 降低资源消耗
- 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
线程池相关的API：ExecutorService和Executors

package com.kuang.gaoji;

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

/**
 * 回顾总结线程的创建
 */
public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        new MyThread1().start();
        //需要一个代理类
        new Thread(new MyThread2()).start();

        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(new MyThread3());
        new Thread(futureTask).start();

        try {
            Integer integer = futureTask.get();
            System.out.println(integer);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

//1.继承Thread类
class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("MyThread1");
    }
}

//2.实现runnable接口
class MyThread2 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("MyThread2");
    }
}

//3.实现callable接口
class MyThread3 implements Callable<Integer>{
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("MyThread3");
        return 100;
    }
}

posted @ 2021-10-07 17:20 肖寒* 阅读(14) 评论(0) 编辑收藏举报

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肖寒*

多线程

线程简介

线程实现（重点）

继承Thread()类

使用runnable接口实现多线程

线程不安全举例

模拟龟兔赛跑

实现callable接口

静态代理模式

Lamda表达式

Lambda表达式化简

线程状态

停止线程

线程休眠

模拟网络延时

线程休眠的应用

线程礼让

Join

线程状态

线程优先级

守护（daemon）线程

线程同步（重点）

线程不安全的三个例子

同步方法

同步块

JUC安全类型集合

线程通信问题

Lock（锁）

高级主题

线程协作

线程池

公告