多线程

多线程
多个线程并发
1 早期单核心单线程
2 双核心四线程
3 四核心八线程
4 八核心八线程
并行同时执行
并发交替执行
进程正在运行的程序

买电脑
内存 32G
硬盘 1T固态
CUP 英特尔 amd×
显卡：集成显卡独立
一实现多线程的三种方式
1 继承Thread类重写run()方法（里面写线程开启后执行的方法）
2 实现Runnable接口重写run()方法是Threa类实现的接口
3 实现Callable接口，重写call() , 具备返回。

　　FutureTask类 Runnable接口的孙子

FutureTask类中的get() 方法得到 call（）的返回值，但要在线程执行结束后使用，否则死锁

二 Thread 类

上面的的三种方法，执行线程都需要Thread类来执行，因为有多态机制，使得有了上面的的三种方法。但都是作为参数传递给它的构造。

下面介绍Thread类中的几个常用成员方法

String getName() //获取线程的名字

void setName（String name）//设置线程的名字

static Thread currentThread() //获取当前执行的线程对象

sleep (long time) //线程休眠毫秒

start（） //开启线程

public final void setPriority（int newPriority）//设置线程优先级

public final int getPriority（） //得到线程优先级

public final void setDaemon（boolean b）/设置守护线程 true设置为守护线程普通线程结束后，守护线程也会消失。
第一种继承Thread类线程默认名称 Thread-编号 Thread的成员方法getName获得名字
setName起名字
构造方法起名字需要子类有参构造，super（参数），不调用默认的super()

package com.yang.thread;

public class MyThread extends Thread{
    public MyThread(String name) {
        super(name);
    }

    public MyThread() {
    }

    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName()+"线程呢个开启了"+i);
        }
    }
}

package com.yang.thread;

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个线程对象
        MyThread myThread=new MyThread("小小");
        //开启一条线程
        myThread.start();
        //创建一个线程对象
        MyThread myThread1=new MyThread("大大");
        //开启第二条线程
        myThread1.start();
    }
}

第二种实现接口的方法实现线程的改名方法
Thread类中
跟Thread类没有继承关系得类 Thread.currentThread().getName();//获取运行线程的名称
Thread（Runnable实现类对象,线程名字）构造方法

 Thread thread=new Thread(myRunnable,"黑羊羊");

Thread.currentThread().getName()

Thread类方法
1 static void sleep（long time）;指定线程休眠毫秒

    @Override
    public void run(){
        while(true){
            if(num<=0){
                break;
                //卖完了
            }else {
                try{
                    Thread.sleep(100);
                }catch (InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            num--;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"还剩"+num+"票");

        }

    }

2 线程调度模型
分时调度轮流平均占用cup时间片
抢占式调度模型优先级高的线程抢占CUP

java采用抢占式模型
setPriority(int )设置优先级 getPriority()获得优先级

3后台线程/守护线程
final void setDaemon（boolean b）/设置守护线程 true设置为守护线程普通线程结束后，守护线程也会消失。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread1 myThread1=new MyThread1("将军");
        MyThread2 myThread2=new MyThread2("士兵");
        //设置士兵线程为守护线程
        myThread2.setDaemon(true);
        myThread1.start();
        myThread2.start();
    }
}

三线程的安全

1原因

　　多个线程访问共享数据，执行线程方法中的每一行代码，都会失去CPU的执行权力！

2 解决方案多条语句操作共享数据代码块锁起来

　　 1 同步代码块　　　　

　　 2 同步方法

　　 3 Lock

1 同步代码块自动开自动关

　　synchronized(任意对象){ //多个线程必须使用同一把锁

　　　　多条语句操作共享数据的代码

　　}

　　第一种继承Thread 数据要加静态，

　　第二种实现Runnable

package com.yang.ticket;

public class Ticket implements Runnable{
    public int num=100;
    private Object ticket=new Object();

    @Override
    public void run(){
        while(true){
            try{
                Thread.sleep(100);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (ticket){
                if(num<=0){
                    break;
                    //卖完了
                }else {

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

            }
            }
        }

}

　　同步方法锁住方法中的所有代码

　　　　 synchronized 返回值类型方法名（）{}

　　　　锁对象this

　　 静态同步方法static synchronized 返回值类型方法名（）{}

锁对象当前类名.class 当前类字节码对象

2 lock锁

void lock（）获得锁

void unLock（）开锁

ReentrantLock Lock接口的实现类。加锁解锁先创建该对象(ReentranLock)

package com.yang.Lock.MyLock;

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

public class Ticket implements Runnable{
    private int num=100;
    private ReentrantLock reentrantLock=new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try {
                reentrantLock.lock();
                if (num<=0){
                    break;
                }else{
                    Thread.sleep(100);
                    num--;
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"票还有"+num+"张");
                }

            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                reentrantLock.unlock();
            }
        }
    }
}

死锁

多个线程相互持有对方执行所需要的资源，互不相让，相互等待。

等待唤醒机制最基本的实现方式

　　生产者和消费者 多线程协作模式

Object类中的

wait（）让线程处于等待状态等待状态允许别的线程执行和sleep不一样

notify（）叫醒一个处于等待的线程

notifyAll（）叫醒所有处于这把锁上等待的线程。

必须由锁对象调用

public class Consumer extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        while (Desk.num>0) {
            synchronized (Desk.student) {
                if(Desk.flag==false){
                    System.out.println(getName()+"又做了一个汉堡");
                    Desk.flag=true;
                    Desk.student.notifyAll();
                }else{
                    try {
                        Desk.student.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

public class Productor extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        while (Desk.num>0) {
            synchronized (Desk.student) {
                if(Desk.flag==true){
                    System.out.println(getName()+"我吃了一个汉堡还想吃"+(--Desk.num));
                    Desk.flag=false;
                    Desk.student.notifyAll();
                }else {
                    try {
                        Desk.student.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

public class Desk {
    public static boolean flag=false;
    public static int num=10;
    public static Student student=new Student();

}

public class MTest {
    public static void main(String[] args) {
        Consumer consumer=new Consumer();
        Productor productor=new Productor();
        consumer.setName("消费者");
        productor.setName("生产者");
        consumer.start();
        productor.start();

    }
}

阻塞队列

阻塞队列实现等待唤醒机制，代码实现更简洁

public class Foodie extends Thread{
    private final  ArrayBlockingQueue<String> arrayBlockingQueue;

    public Foodie(ArrayBlockingQueue<String> arrayBlockingQueue) {
        this.arrayBlockingQueue = arrayBlockingQueue;
    }

    @Override
    public void run(){
        while(true){

            try {
                System.out.println("吃了一个"+arrayBlockingQueue.take());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }


        }
    }
}

public class Cooker extends Thread{
    private ArrayBlockingQueue<String> arrayBlockingQueue;

    public Cooker(ArrayBlockingQueue<String> arrayBlockingQueue) {
        this.arrayBlockingQueue = arrayBlockingQueue;
    }

    @Override
    public void run(){
        while(true){
            try {
                arrayBlockingQueue.put("汉堡包");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("厨师放了一个汉堡包");
        }
    }
}

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayBlockingQueue<String> arrayBlockingQueue=new ArrayBlockingQueue<>(1);
        Cooker cooker=new Cooker(arrayBlockingQueue);
        Foodie foodie=new Foodie(arrayBlockingQueue);
        cooker.start();
        foodie.start();
    }
}

BlockingQueue:

　　put（）；将参数放入队列，如果放不进去堵塞

　　take（）；返回取到的元素，取不出来等待

ArrayBlockingQueue(阻塞队列最多能放几个容量) 底层数组，有界

LInkedBliokingQueue（）底层链表，无界（int 的最大值）

public class MyArrayBlockingQueue {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        LinkedBlockingQueue<String> arrayBlockingQueue=new LinkedBlockingQueue<>(1);
        arrayBlockingQueue.put("汉堡包");
        System.out.println(arrayBlockingQueue.take());
        arrayBlockingQueue.take();
        System.out.println("我结束了吗");
    }
}

阻塞队列和等待唤醒机制

线程处于运行状态(抢到CUP的执行权)和CPU产生关系，JVM没有定义线程的运行状态

线程池 存放经常用的线程

三种方式

1 创建一个默认的空池子，可以容纳 int 最大值创建使用Executors中的静态方法

ExecutorService控制线程池

Executors 帮助我们创建线程池对象

ExecutorService executorService=Executors.newCachedThreadPool(); //返回池子的控制者对象

新的线程任务，会查看线程池有没有空闲的线程对象，没有创建新的，有用线程池中的

　　 2 submit 提交

　　3 shutdown 关闭线程池

　　executorService.shutdown()

public class MyExecutor {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //返回一个线程池的控制者对象
        MyRunnable myRunnable=new MyRunnable();
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        executorService.submit(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程在执行了");
        });
        Thread.sleep(100);
        executorService.submit(myRunnable);
        executorService.shutdown();
    }
}

2 创建一个指定最多线程数量的线程池

ExecutorService executorService=Executors.newFixedThreadPool(线程数量);

public class MynewFixedThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        //返回一个固定长度的线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
        executorService.submit(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程池在执行");
        });
        executorService.submit(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程池在执行");
        });
        executorService.submit(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程池在执行");
        });
        executorService.shutdown();

    }
}

3 ThreadPoolExecutor

1正式员工数不能小于0

2最大员工数不能<0 >=核心数量

3临时员工空闲多久被辞退（值）不能为null

4临时员工空闲多久被辞退（单位）不能为null

5排队的客户

6 从哪里找人

7当排队人数过多，超出顾客下次再来

package com.yang.threadpool;

import java.util.concurrent.*;

public class MyThreadPool {
    public static void main(String[] args) { 
        ThreadPoolExecutor pool=new ThreadPoolExecutor(2,　　　　     //参数一 核心线程数量
                5,                                   　　　　　　　　  //最大线程数量
                2,                                    　　　　　　    //空闲线程最大存活时间
                TimeUnit.DAYS,                                      //时间单位--TimeUnit定义了时间单位
                new ArrayBlockingQueue<>(10),            　　　　　　 //任务队列--让任务排队，有线程空闲了在执行
                Executors.defaultThreadFactory(),                   //创建线程工厂
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()                //任务的拒绝策略  超过排队数量+最大线程数量该怎末办
                );
        /*
         特点
         1 如果提交任务书小于等于核心线程的数量，都会创建核心线程
         2 如果超过核心线程的数量，并且小于等于核心线程数量+排队数量，不会创建临时线程继续用核心线程。
         3 超过核心线程数量，并且大于核心线程数量+排队数量开始创建临时工。 
　　　　　 4 任务数量超过，最大线程数量+排队数量，开始执行默认的拒绝策略 
　　　　*/ 
　　　　}
 }

拒绝策略

AbortPlicy（）拒绝服务，抛出异常

DiscardPolicy（）不抛出异常直接抛弃

DiscardOldestPolicy（）抛弃等待最久的任务，然后把当前任务加队列

CallerRunPolicy（）不采用线程池执行，采用其他线程执行

共享数据拷贝到线程内存中，如果线程一直使用（线程执行太快发现的几率小，慢了发现新的数据的几率大）这个数据，不会去获取最新的共享数据。

volatile 关键字解决易变的不稳定的 (但不能保证原子性)强制线程使用数据时，都会区查看共享数据的值

将共享数在线程的变量副本中临时存储，当另一个线程更改共享数据时，这个线程仍然使用之前的变量副本数据，也会去查看新的共享数据，但是无法控制

 public static volatile int money=100000;

               易变的数据

public class Boy implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Money.money=1;
    }
}

public class Girle implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while (Money.money==100000){

        }
        System.out.println("不是十万了");
    }
}

public class Money {
    public static volatile int money=100000;
}

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        Boy boy=new Boy();
        Thread thread=new Thread(boy);
        thread.setName("小皮");
        Girle girle=new Girle();
        Thread thread1=new Thread(girle);
        thread1.setName("小傻");
        thread.start();
        thread1.start(); }}

synchronized 同步代码块解决强制我们去看共享数据的最新值

1 线程获得锁对象

2 清空自己变量副本中保留的值

3 拷贝共享变量最新值到变量副本

4执行代码

5 先修改变量副本中的值在赋值给共享数据

6 释放锁

原子性

多个操作要么同时成功，要么同时失败，多个操作是一个不可分割的整体（事务）

a++不具有原子性 a+1执行了，但在要赋值给共享数据的时候，cup执行权被其他线程抢走了，volatile不能保证原子性。

可以用synchronized

原子类类 Atomic+基本数据类型包装类

 public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger atomicInteger=new AtomicInteger();
        AtomicInteger atomicInteger1=new AtomicInteger(10);
        System.out.println(atomicInteger);
        System.out.println(atomicInteger1);
        int i = atomicInteger1.incrementAndGet();
        System.out.println("先增加在返回"+i);
        int andIncrement = atomicInteger1.getAndIncrement();
        System.out.println("先返回再增加"+andIncrement);
        int i1 = atomicInteger1.addAndGet(10);
        System.out.println("先增加在返回"+i1);
        int andSet = atomicInteger1.getAndSet(866);
        System.out.println("得到旧值返回新值"+andSet);

    }

创建对象，通过方法操作数据

   private int count=0;
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            //count++不是原子操作
            //1 count获取共享数据的值，到栈变量副本中
            //2将本线程栈变量副本的值+1
            //3 将变量副本的值更新到共享数据
            //4其中任何一部都可能丢失cup的执行权
            count++;
            System.out.println("已经送了"+count+"个鸡蛋");
        }
    }

　解决

public class MyRunnable implements Runnable{
    private AtomicInteger atomicInteger=new AtomicInteger(0);
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            //count++不是原子操作
            //1 count获取共享数据的值，到栈变量副本中
            //2将本线程栈变量副本的值+1
            //3 将变量副本的值更新到共享数据
            //4其中任何一部都可能丢失cup的执行权
            int count=atomicInteger.incrementAndGet();
            System.out.println("已经送了"+count+"个鸡蛋");
        }
    }
}

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable=new MyRunnable();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(myRunnable).start();
        }
    }
}

AtomicInteger原理自旋锁 +CAS算法

CAS算法

增加了保存旧值的内存，修改时若旧值，和内存值（共享数据）比较，一样没被修改过，写入，不一样，修改失败。再重新获取最新值。（这个重新获取）重新获取过程叫做自旋

例如 AtomIcIntager

乐观锁：持有一个乐观的态度，不会通过（锁机制）上锁，操作过程通过判断，来判断是否有其他线程影响了数据，影响了数据，则终止本次操作，在重新获取数据进行操作

悲观锁：认为在本线程操作过程中，会有其他线程来影响，直接加锁（同步代码块，同步方法，Lock）

并发工具类

HashMap是线程不安全的（多线程下不安全）为保证数据的安全性我们使用hashtable（Map的实现类）里面的方法采用同步方法，但是效率低下（采用有线程调用时悲观锁直接锁起整张表）

public class MyHashMap {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,String> hashMap=new HashMap<>();
        Thread t1=new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 25; i++) {
                hashMap.put(i+"",i+"");
;            }
        });
        Thread t2=new Thread(()->{
            for (int i = 25; i < 50; i++) {
                hashMap.put(i+"",i+"");
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
        for (int i = 0; i < 51; i++) {
            System.out.println(hashMap.get(i + ""));
        }
    }
}

　　Hashtable

public class MyHashMap {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Hashtable<String,String> hashMap=new Hashtable<>();
        Thread t1=new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 25; i++) {
                hashMap.put(i+"",i+"");
;            }
        });
        Thread t2=new Thread(()->{
            for (int i = 25; i < 51; i++) {
                hashMap.put(i+"",i+"");
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
        Thread.sleep(1000);
        for (int i = 0; i < 51; i++) {
            System.out.println(hashMap.get(i + ""));
        }
    }
}