Java多线程（三）锁对象和线程池
1：锁（Lock）
1.1 java提供了一个锁的接口，这个锁同样可以达到同步代码块的功能，API文档上说使用锁比使用synchronized更加灵活。
1.2 如何使用这个“锁”
//1.创建一个所对象，我们可以理解为写一个synchronized代码块
public static Lock lock = new ReentrantLock();//用lock的一个子类去创建
//2.假设有某程序中使用两把锁，这两把锁是类似于synchronized里的锁
//要使用到Condition类，中文：条件、情况、制约、限制的意思，在API文档总称之为“条件、条件列队或者条件变量”
public static Condition notFull = lock.newCondition();//Condition
public static Condition notEmpty = lock.newCondition();
1.3 Condition 将 Object 监视器方法（wait、notify 和 notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用，为每个对象提供多个等待 set（wait-set）。其中，Lock 替代了 synchronized 方法和语句的使用，Condition 替代了 Object 监视器方法的使用。（摘自文档，重点是最后一句）
1.4 重要方法（Condition的）：
await()：等候，调用此方法线程将释放锁，进入等待状态
signal()：中文：信号、发信号。调用此方法可以唤醒一个等待总的线程
signalAll()：唤醒所有在等待重点的线程
1.5 使用Lock和Condition的生产和消费的代码。
1 package com.java.lock; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.List; 5 import java.util.concurrent.locks.Condition; 6 import java.util.concurrent.locks.Lock; 7 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 8 9 public class ProduceCustomerDemo1 { 10 11 public static void main(String[] args) { 12 Produce p1 = new Produce(); 13 p1.setName("生产者1"); 14 Produce p2 = new Produce(); 15 p2.setName("生产者2"); 16 Produce p3 = new Produce(); 17 p3.setName("生产者3"); 18 Customer c1 = new Customer(); 19 c1.setName("消费者1"); 20 Customer c2 = new Customer(); 21 c2.setName("消费者2"); 22 Customer c3 = new Customer(); 23 c3.setName("消费者3"); 24 p1.start(); 25 p2.start(); 26 c1.start(); 27 c2.start(); 28 p3.start(); 29 c3.start(); 30 } 31 } 32 33 class MyLock { 34 public static Lock lock = new ReentrantLock(); 35 public static Condition notFull = lock.newCondition(); 36 public static Condition notEmpty = lock.newCondition(); 37 public static int num;// 编号 38 public static int sum;// 库存 39 public static Object obj = new Object(); 40 public static List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); 41 } 42 43 class Produce extends Thread { 44 @Override 45 public void run() { 46 while (true) { 47 //同步开始的标志，这里代替了synchronized 48 MyLock.lock.lock(); 49 while (MyLock.sum >= 6) {// 在多个消费者操作这个数据时，每次都要判断而且是循环判断 50 try { 51 //notFull，调用await()方法进入等待状态，前提是sum》=6 52 MyLock.notFull.await(); 53 } catch (InterruptedException e) { 54 e.printStackTrace(); 55 } 56 } 57 58 MyLock.sum++; 59 MyLock.num++; 60 MyLock.list.add(MyLock.num); 61 try { 62 Thread.sleep(100); 63 } catch (InterruptedException e) { 64 e.printStackTrace(); 65 } 66 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产了一个产品，编号：" 67 + MyLock.num + "，现有：" + MyLock.sum + "个"); 68 //调用signal()方法将等待中的线程唤醒，也可以使用signalAll()方法 69 MyLock.notEmpty.signal(); 70 //同步结束的标志 71 MyLock.lock.unlock(); 72 } 73 } 74 } 75 76 class Customer extends Thread { 77 78 @Override 79 public void run() { 80 while (true) { 81 //同步代码块开始 82 MyLock.lock.lock(); 83 while (MyLock.sum == 0) { 84 try { 85 //进入线程等待状态，前提是sum==0 86 MyLock.notEmpty.await(); 87 } catch (InterruptedException e) { 88 e.printStackTrace(); 89 } 90 } 91 int ran = (int) (Math.random() * MyLock.sum); 92 MyLock.sum--; 93 try { 94 Thread.sleep(100); 95 } catch (InterruptedException e) { 96 e.printStackTrace(); 97 } 98 int number = MyLock.list.remove(ran); 99 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费了一个包子，编号：" 100 + number + "，现有：" + MyLock.sum + "个"); 101 //唤醒等待中的一个线程 102 MyLock.notFull.signal(); 103 //同步代码块结束 104 MyLock.lock.unlock(); 105 } 106 } 107 108 }
2：线程池.
2.1:为什么会出现线程池。
线程的总时间=启动线程的时间t1+执行run方法的时间t2+销毁线程的时间t3。
如果t1+t3>t2时。这个时候应该减少启动线程和销毁线程的次数以节省时间。线程池可以解决这个问题。创建线程池，先启动固定个数的线程，让这些线程去执行任务，当一个线程执行完一个任务后，它会处于空闲状态，如果还有任务，它会继续执行其他的任务。当所有的任务执行完后，再销毁线程池中的线程。
以上一段是网上找的，说的就是那么一回事，减少线程启动和提高线程运行的质量，也提高了运行效率。现实中这种情况也很常见嘛。一个饭店，一般都有一大桶饭的吧，当有顾客来了，就可以直接在饭桶里盛饭给顾客了，如果你没有一桶饭，那么每次有一个顾客来你都要单独帮他煮一份，万一顾客很多呢？这个饭店会有很多锅用来煮饭吗？即使煮好了碗，那顾客还有一碗，岂不是又要重新开锅帮他煮一碗？这样不合适吧，等饭的时间都比吃饭的时间要长咯。所以，饭店里准备着一大桶饭比较好。线程池就相当于这个饭桶，顾客相当于每个线程。锅其实也可以理解为资源或者内存吧。线程池（饭桶）提高了线程运行（顾客吃饭）的效率了，也节省了线程的开启关闭所占用的内存（锅）。虽然这个例子没有提到线程的关闭，但是这个例子就是这么一个意思。
只创建固定的线程。让它执行更多的任务。请往下看线程池的创建。
2.2相关的类：（一般也就是这两三个类就足够了）
Executors（执行者）：此包中所定义的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 类的工厂和实用方法。
ExecutorService：一个接口
ThreadPoolExecutor：实现了ExecutorServer接口的一个子类
2.3 线程池的创建以及使用线程池开启线程。
1 import java.util.concurrent.ExecutorService; 2 import java.util.concurrent.Executors; 3 4 public class ThreadPoolDemo1 { 5 public static void main(String[] args) { 6 /* 7 * 创建一个大小为 3 的线程池，newFixedThreadPool(int nThread) 8 * 意思是这个线程池中最多同时可运行三个线程，如果要想执行其他线程应该等待线程池池有线程结束 9 */ 10 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3); 11 /*Produce p1 = new Produce(); 12 Customer c1 = new Customer();*/ 13 /*for(int i=0; i<3; i++){ 14 executor.execute(p1); 15 executor.execute(c1); 16 }*/ 17 //用循环来开启三个线程,也可以手动一个个开启 18 for(int i=0; i<3; i++){ 19 executor.execute(new MyRunnable()); 20 } 21 /*MyRunnable mr = new MyRunnable(); 22 executor.execute(mr); 23 executor.execute(mr); 24 executor.execute(mr);*/ 25 //线程执行完毕关闭线程池 26 executor.shutdown(); 27 } 28 } 29 30 class MyRunnable implements Runnable{ 31 32 @Override 33 public void run() { 34 for(int i=0; i<10; i++){ 35 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i); 36 } 37 38 } 39 40 }
总结：以下是个人对线程的一下理解。
线程可以让一个程序同时去执行多个任务，而不必等待前面的任务执行完才能执行下一个。好比车道：单条通道只能让一辆车通过，多条车道能让多辆车通过，通道就是线程，让车通过就是任务，让车通过的速度哪个快就很明显了（前提是车的数量和车速不能相差太多）。线程是为了同步完成多项任务，不是为了提高运行效率，而是为了提高资源的使用效率从而提高了系统的效率。
当多线程操作同一个数据时就会发生线程安全问题，解决的方法就是实现线程的同步，同步有两种方法，1：使用synchronized（同步）关键字，synchronized还可以分为synchronized方法和synchronized代码块；2：使用Lock，配合Condition对象。同步是解决的安全性问题，但是同时也带来了两个问题。1：执行效率下降；2：同步死锁。死锁在同步嵌套（同步中又有同步）发生。
线程太多，开启和关闭用的时间就多了，为了提高线程运行的效率更高，用到了线程池。线程池使得线程的开启和关闭的时间大大减少，提高了线程运行效率。
