多条线路同时跑起来去执行任务
普通方法调用：
多线程方法调用：
说起进程，就需要说程序，程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行韩伊，是一个静态概念。
进程则是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念，是系统资源分配的单位。
通常在一个进程中包含若干个线程，一个进程中至少包含一个线程，否则进程没有存在的意义，线程是CPU调度和执行的单位
程序是静态的，运行后即使没有自己创造线程，后台也会有多个线程，例如主线程main，清理垃圾线程gc，gc会随着主线程的结束而消亡
在一个进程中，如果开辟多个线程，线程的运行是由调度器安排的，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序不能人为干预
对同一份资源进行操作时，会存在资源抢夺问题，需要加入并发控制。
线程带来额外开销，例如CPU调度时间，并发控制开销
每个线程只能在自己的工作内存中交互，内存控制不当会造成数据不一致
很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个CPU，即多核，如服务器，如果是模拟出来的多线程，在一个CPU的情况下，在同一个时间点CPU只能执行一个代码，但因为切换的很快，所以会有同时执行的错觉
//创建线程方式一：继承Thread类，重写run方法，调用start开启线程
public class TestThread1 extends Thread{
}
@Override
public void run() {
//run方法线程体
for (int i = 0; i < 20; i++){
System.out.println("我在看代码----"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {
//main线程（主线程）
?
// 创建一个线程对象
TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
?
// 调用start（）方法开启线程
testThread1.run();
?
for (int i = 0; i < 200; i++){
System.out.println("我在学习多线程----"+i);
}
}
start方法开启多线程，运行时输出会穿插在主线程中。
run方法没有开启多线程，它根据顺序执行。
线程开启不一定立刻执行，由CPU进行调度。
public class TestThread2 extends Thread{
}
<dependency>
<groupId>commons-io</groupId>
<artifactId>commons-io</artifactId>
<version>2.6</version>
</dependency>
//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");
}
}
}
//练习Thread，实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread{
?
private String url;
private String name;
?
public TestThread2(String url,String name){
this.url = url;
this.name = name;
}
?
// 下载图片线程的执行体
@Override
public void run() {
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloader(url,name);
System.out.println("下载的文件名为："+ name);
}
?
public static void main(String[] args) {
TestThread2 t1 = new TestThread2("https://i0.hdslb.com/bfs/article/892e92f18b87e1e5175bb3bdc5bee4600a50e2ee.jpg@1320w_1850h.webp","可爱.jpg");
TestThread2 t2 = new TestThread2("https://i0.hdslb.com/bfs/article/70712434e66a0c6ec6dbc42f7305a7c6a6994b17.jpg@1320w_1868h.webp","超可爱.jpg");
TestThread2 t3 = new TestThread2("https://i0.hdslb.com/bfs/article/cc849e83d1b8eda8b15abe125e8d0f4906e3f612.jpg@1134w_1600h.webp","超超可爱.jpg");
?
/**
* 理想路径：先t1,后t2,最后t3，但实际上的下载顺序为t2,t1,t3，每次结果都不一定相同
*/
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
下载的文件名为：超可爱.jpg
下载的文件名为：可爱.jpg
下载的文件名为：超超可爱.jpg
实现runnable接口，重写run方法，执行线程需要丢入runnable接口的实现类，调用start方法
public class TestThread3 implements Runnable{
@Override
public void run() {
//run方法线程体
for (int i = 0; i < 20; i++){
System.out.println("我在看代码----"+i);
}
}
?
public static void main(String[] args) {
//main线程（主线程）
// 创建一个runnable接口的实现类对象
TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
?
// 创建线程对象，通过线程对象来开启线程，代理
new Thread(testThread3).start();
?
for (int i = 0; i < 200; i++){
System.out.println("我在学习多线程----"+i);
}
}
}
以此代码为例，与继承Thread方法相比，运行的方式变成new一个Thread对象，将继承了Runnable的类放进去进行使用start运行
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单继承局限性
实现Runnable接口
实现接口Runnable的类具有多线程能力
启动线程：传入目标对象+Thread对象.start（）
推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用
//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++){
?
// 模拟兔子休息(跑五步休息三秒钟)
if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i%5==0){
try {
Thread.sleep(3000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
?
?
// 模拟乌龟慢速（跑两步休息一秒钟）
if(Thread.currentThread().getName().equals("乌龟") && i%2==0){
try {
Thread.sleep(1000);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
?
// 判断比赛是否结束
boolean flag = gameOver(i);
// 如果比赛结束，停止程序
if(flag){
break;
}
?
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"跑了"+i+"步");
}
}
?
// 判断是否完成比赛
private boolean gameOver(int steps) {
// 已经存在胜利者
if (winner != null) {
return true;
}
// 完成比赛条件
if (steps == 100) {
winner = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(winner+"跑了"+steps+"步");
System.out.println("胜利者是:" + winner);
return true;
}
return false;
}
?
// 比赛开始
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，需要返回值类型
重写call方法，需要抛出异常
创建目标对象
创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
提交执行：Future<Boolean> result1 = ser.submit(t1);
获取结果：boolean r1 = result1.get();
关闭服务：ser.shutdownNow();
此处以下载图片时的案例为模板进行修改
//线程创建方式三：实现callable接口
//第一步：重写Callable方法
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
?
?
private String url;
private String name;
?
public TestCallable(String url, String name) {
this.url = url;
this.name = name;
}
?
// 第二步：重写call方法
@Override
public Boolean call() {
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloader(url, name);
System.out.println("下载的文件名为：" + name);
return true;
}
?
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
?
// 第三步：创建目标对象
TestCallable t1 = new TestCallable("https://i0.hdslb.com/bfs/article/892e92f18b87e1e5175bb3bdc5bee4600a50e2ee.jpg@1320w_1850h.webp", "可爱.jpg");
TestCallable t2 = new TestCallable("https://i0.hdslb.com/bfs/article/70712434e66a0c6ec6dbc42f7305a7c6a6994b17.jpg@1320w_1868h.webp", "超可爱.jpg");
TestCallable t3 = new TestCallable("https://i0.hdslb.com/bfs/article/cc849e83d1b8eda8b15abe125e8d0f4906e3f612.jpg@1134w_1600h.webp", "超超可爱.jpg");
?
// 第四步：创建执行服务
ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
?
// 第五步：提交执行
Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
?
// 第六步：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);
?
?
// 第七步：关闭服务
ser.shutdownNow();
?
}
}
//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");
}
}
}
?
使用实现callable接口创建线程好处是
可以定义返回值
可以抛出异常
稍显不足为启动比较麻烦
public class StaticProxy {
public static void main(String[] args) {
?
new Thread(()-> System.out.println("我爱你")).start();
?
new WeddingCompany(new You()).happyMarry();
?
// WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());
// weddingCompany.happyMarry();
}
}
?
interface Marry{
void happyMarry();
}
?
//真实角色（本人），去结婚
class You implements Marry{
?
/**
* 本人重写的结婚方法（只需要结婚）
*/
@Override
public void happyMarry() {
System.out.println("温莹要结婚了");
}
}
?
//代理角色（婚庆公司），帮助结婚
class WeddingCompany implements Marry{
?
/**
* 代理角色代理真实角色
*/
private Marry target;
?
// 因为结婚是本人和婚庆公司都需要使用的方法，本人只需要负责结婚，婚庆公司负责布置现场和收取尾款，此处需要传真实角色（本人）的对象
public WeddingCompany(Marry target) {
this.target = target;
}
?
/**
* 婚庆公司重写的结婚方法（结婚之前布置现场，结婚后收取尾款）
*/
@Override
public void happyMarry() {
before();
this.target.happyMarry();
after();
}
?
private void after() {
System.out.println("结婚之后，收尾款");
}
?
private void before() {
System.out.println("结婚之前，布置现场");
}
}
?
真实对象和代理对象都要实现同一个接口
代理对象要代理真实角色
代理对象可以做很多真实角色做不了的事情，让真实对象专注做自己的事情
避免匿名内部类过多
可以让代码看起来很简洁
去掉一堆没有意义的代码，留下核心逻辑
理解Functional Interface（函数式接口）是学习java8 lambda表达式的关键所在
任何接口如果只包含唯一一个抽象方法，那么它就是一个函数式接口
对于函数式接口，可以通过lambda表达式来创建该接口的对象
普通方式：自定义一个函数式接口ILike，使用Like类实现，再到main方法中调用实现，
接口：
interface ILike{
void lambda();
}
实现：
class Like implements ILike{
?
@Override
public void lambda() {
System.out.println("I Like WenYing");
}
}
测试类：
public static void main(String[] args) {
ILike like = new Like();
like.lambda();
}
简化：直接在测试类中定义静态内部类实现ILike接口
public class TestLambda1 {
//3、静态内部类
?
static class Like2 implements ILike {
?
@Override
public void lambda() {
System.out.println("I Like WenYing2");
}
}
?
public static void main(String[] args) {
like = new Like2();
like.lambda();
}
}
进一步简化：在测试类的方法中定义局部内部类
public static void main(String[] args) {
// 4、局部内部类
class Like3 implements ILike {
?
@Override
public void lambda() {
System.out.println("I Like WenYing3");
}
}
like = new Like3();
like.lambda();
}
再进一步简化：使用匿名内部类
// 5、匿名内部类(没有类的名称，必须借助接口或者父类)
like = new ILike() {
@Override
public void lambda() {
System.out.println("I Like WenYing4");
}
};
like.lambda();
最终简化：使用lambda表达式
// 6、使用lambda表达式简化
like = ()-> {
System.out.println("I Like WenYing5");
};
like.lambda();
}
public class TestLambda2 {
public static void main(String[] args) {
?
// lambda表示简化
ILove iLove = (int a) -> {
System.out.println("I Love You"+a);
};
?
// 简化1：参数类型
iLove = (a) -> {
System.out.println("I Love You"+a);
};
?
// 简化2：简化括号
iLove = a -> {
System.out.println("I Love You"+a);
};
// 简化3：去掉花括号
iLove = a -> System.out.println("I Love You1"+a);
?
?
iLove.love(521);
}
}
?
interface ILove{
void love(int a);
}
局限：
有多个参数时可以都去掉参数的类型，但是必须加上括号
使用lambda表达式，接口必须是函数式接口。
lambda表达式只有一行代码的情况下才能简化成为一行，如果有多行就必须使用代码块包裹。
新生：Thread t = new Thread() 线程对象一旦创建就进入到了新生状态
就绪：当调用start()方法，线程立即进入就绪状态，但不意味着立刻调度执行
运行：CPU调度线程进入运行状态时，线程才真正执行线程体的代码块
阻塞：当调用sleep，wait或同步锁定时，线程会进入阻塞状态，代码不会往下执行，等阻塞状态结束后重新进入就绪状态等待CPU调度执行。
死亡：线程中断或者结束，一旦进入死亡状态，就不能再次启动了
setPriority(int newPriority)：更改线程的优先级
static void sleep(long millis)：在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠
void join()：等待该线程终止
static void yield()：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他的线程
void interrupt()：中断线程，别用这个方式
boolean isAlive()：测试线程是否处于活动状态
不推荐使用JDK提供的stop()、destory()方法（已经废弃）
推荐让线程自己停下来
如果必须停止，建议使用一个标志位进行终止变量，当flag=false，则终止线程运行
public class TestStop implements Runnable{
?
// 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，转换标志位
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){
// 调用自己写的stop方法切换标志位，停止线程
testStop.stop();
System.out.println("线程停止");
}
}
}
}
sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数
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。
//模拟倒计时
public class TestSleep2 {
?
public static void main(String[] args) {
// 打印当前系统时间
Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis()); //获取当前系统时间
?
while (true){
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
startTime = new Date(System.currentTimeMillis()); //更新时间
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
?
?
// 模拟倒计时
public static void tenDown() throws InterruptedException {
int num = 10;
?
while (true){
Thread.sleep(1000);
if(num <= 0){
break;
}
}
}
}
每个对象都有一个锁，sleep不会释放锁
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CPU调度。但礼让不一定成功
//测试礼让线程
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() + "线程开始执行");
Thread.yield();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程停止执行");
}
}
Join合并线程，待此线程执行完成后，再执行其他线程，其他线程处于阻塞状态
//测试Join方法（可想象为插队）
public class TestJoin implements Runnable{
?
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("VIP强制插队" + i);
}
}
?
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
?
// 启动线程
TestJoin testJoin = new TestJoin();
Thread thread = new Thread(testJoin);
?
// 主线程
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
if(i==200){
thread.start();
thread.join(); //插队
}
System.out.println("main" + i);
}
}
}
//观察测试线程状态
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("/////");
});
?
?
// 观察状态
Thread.State state = thread.getState();
System.out.println(state); //New
?
// 观察启动后
thread.start();
state = thread.getState();
System.out.println(state); //Run
?
while (state!=Thread.State.TERMINATED){ //只要线程不终止，就一直输出状态
Thread.sleep(1000);
state = thread.getState(); //更新线程状态
System.out.println(state);
}
}
}
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，线程调度器按照这个优先级决定优先调度哪个线程来执行
线程优先级使用数字表示，范围是1~10
Thread.MIN_PRIORITY = 1;
Thread.MAX_PRIORITY = 10;
Thread.NORM_PRIORITY = 5;
使用getPriority.setPriority(int xxx)改变或获取优先级
public class TestPriority {
public static void main(String[] args) {
// 主线程的优先级
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());
?
MyPriority myPriority = new MyPriority();
Thread t1 = new Thread(myPriority,"1");
Thread t2 = new Thread(myPriority,"2");
Thread t3 = new Thread(myPriority,"3");
Thread t4 = new Thread(myPriority,"4");
Thread t5 = new Thread(myPriority,"5");
Thread t6 = new Thread(myPriority,"6");
?
// 设置优先级
t1.start();
t2.setPriority(1);
t2.start();
t3.setPriority(4);
t3.start();
t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
t4.start();
// t5.setPriority(-1);
// t5.start();
// t6.setPriority(11);
// t6.start();
}
}
?
class MyPriority implements Runnable{
?
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());
}
}
线程优先级低只是意味着获得调度的概率低，优先级高的也只是概率高，具体调动还是看CPU
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
虚拟机不用等待守护线程执行完毕
如后台记录操作日志，监控内存，回收等
处理多线程问题时，多个线程同时访问一个对象，并且某些线程还想修改这个对象，这时就需要线程同步，线程同步是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面的线程使用完毕，下一个线程再使用
由于同一个线程的多个线程共享同一块储存空间，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时的正确性，在访问时加入锁机制（synchronized），当一个线程获得对象的排他锁，独占资源，其他线程就必须等待，使用后释放锁即可。存在以下问题：
一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起；
在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题。
如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题
由于可以通过private关键字来保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需要针对方法提出一套机制，这套机制就是synchronized关键字，它包括两种用法：synchronized方法和synchronized块
同步方法：public synchronized void method(int args){}
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，直到方法才释放锁，后面被阻塞的线程才能获得锁继续执行。缺点：若将一个大的方法申明为synchronized将会影响效率
//两个人去银行取钱
public class UnsafeBank {
public static void main(String[] args) {
Account account = new Account(100,"资金");
?
Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"女朋友");
?
you.start();
girlFriend.start();
}
}
?
//账户
class Account{
int money; //余额
String name; //卡名
?
public Account(int money, String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
?
//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;
}
?
// 取钱操作
@Override
public void run() {
// 判断有没有钱
if(account.money-drawingMoney<0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"账户余额不足");
return;
}
?
try {
// sleep放大问题的发生性
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
?
// 卡内余额=余额-取的钱
account.money = account.money - drawingMoney;
?
// 手中的钱=手上的钱+取的钱
nowMoney = nowMoney+drawingMoney;
?
System.out.println(account.name+"余额为："+account.money);
?
System.out.println(this.getName()+"手里的钱："+nowMoney);
}
}
//线程不安全，有负数
public class UnsafeBuyTicket {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
?
new Thread(buyTicket,"1").start();
new Thread(buyTicket,"2").start();
new Thread(buyTicket,"3").start();
}
}
?
class BuyTicket implements Runnable{
?
// 票
int ticketNum = 10;
// 外部停止方式
boolean flag = true;
?
@Override
public void run() {
// 买票
?
while (flag){
try {
buy();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void buy() throws InterruptedException {
// 判断是否有票
if(ticketNum<=0){
flag = false;
return;
}
?
// 模拟延时
Thread.sleep(100);
?
//买票
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到第"+ticketNum--+"张票");
}
}
//不安全集合
public class UnsafeList {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<String> list = new ArrayList<String>();
// 往ArrayList集合中添加一万条数据
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
new Thread(()->{list.add(Thread.currentThread().getName());}).start();
}
Thread.sleep(100);
// 如果没有sleep，最终输出的值始终不是10000
System.out.println(list.size());
}
}
同步块：synchronized(obj){}
obj成为同步监视器
obj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，同步方法的同步监视器就是this，是对象本身，或者是class
同步监视器的执行过程：
第一个线程访问，锁定同步监视器，执行其中代码
第二个线程访问，发现同步监视器被锁定，无法访问
第一个线程访问完毕，解锁同步监视器
第二个线程访问，发现同步监视器没锁，则锁定并访问
使用同步块锁account取钱：
// 取钱操作
@Override
public void run() {
// 锁的对象是变化的量，需要增删改的对象
synchronized (account) {
// 判断有没有钱
if (account.money - drawingMoney < 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "账户余额不足");
return;
}
?
try {
// sleep放大问题的发生性
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
?
// 卡内余额=余额-取的钱
account.money = account.money - drawingMoney;
?
// 手中的钱=手上的钱+取的钱
nowMoney = nowMoney + drawingMoney;
?
System.out.println(account.name + "余额为：" + account.money);
?
System.out.println(this.getName() + "手里的钱：" + nowMoney);
}
}
加锁买票：
// synchronized同步方法，锁的是this
public synchronized void buy() throws InterruptedException {
// 判断是否有票
if(ticketNum<=0){
flag = false;
return;
}
?
// 模拟延时
Thread.sleep(100);
?
//买票
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到第"+ticketNum--+"张票");
}
使用同步块锁list集合
new Thread(()-> {
synchronized (list) {
list.add(Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其他线程占有的资源才能运行，而导致两个或多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情形，某一个同步块同时拥有两个以上对象的锁时，就可能发生死锁问题
//死锁：多个线程互相持有对方需要的资源，形成僵持
public class DeadLock {
public static void main(String[] args) {
Makeup g1 = new Makeup(0,"王婷婷");
Makeup g2 = new Makeup(1,"温莹");
?
g1.start();
g2.start();
}
}
?
//口红
class Lipstick{
?
}
?
//镜子
class Mirror{
?
}
?
//化妆
class Makeup extends Thread{
?
// 需要的资源只有一份，使用static方法来保证只有一份方法
static Lipstick lipstick = new Lipstick();
static Mirror mirror = new Mirror();
// 选择
int choice;
// 使用化妆品的人
String girlName;
?
Makeup(int choice,String girlName){
this.choice = choice;
this.girlName = girlName;
}
?
@Override
public void run() {
// 化妆
try {
makeup();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
?
// 化妆：互相持有对方的锁（镜子/口红），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);
?
synchronized (mirror){ //一秒后想获得镜子
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){ //一秒后想获得口红
System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
}
}
}
}
}
这个最终结果是王婷婷获得口红的锁，温莹获得镜子的锁，程序在此处僵持。解决：
// 化妆：互相持有对方的锁（镜子/口红），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);
}
synchronized (mirror){ //一秒后想获得镜子
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){ //一秒后想获得口红
System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
}
}
}
互斥条件：一个资源每次被一个进程使用（只有一个口红或镜子）
请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放（拿着口红的人在没有释放口红的前提下又提出要镜子）
不剥夺条件：进程已获取的资源，在未使用完成前，不能强行剥夺（除非化完妆，否则不释放口红或镜子）
循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系（拿口红的人在等镜子，拿镜子的）
从jdk5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步，使用Lock对象充当
java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程让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该先获得Lock对象
ReentrantLock（可重入锁）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ReentranLock，可以显式加锁、释放锁
//测试Lock锁
public class TestLock {
?
private boolean flag = false;
public static void main(String[] args) {
TestLock2 testLock2 = new TestLock2();
?
new Thread(testLock2,"温莹").start();
new Thread(testLock2,"薛莹莹").start();
new Thread(testLock2,"孟昕").start();
?
}
}
?
class TestLock2 implements Runnable{
?
// 票
int ticketNum = 1000;
?
// 定义Lock锁
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
?
@Override
public void run() {
while (true){
?
try {
lock.lock(); //加锁
if(ticketNum>0){
try {
Thread.sleep(100);
// Thread.yield();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNum--+"张票");
}
else {
break;
}
}finally {
lock.unlock(); //解锁
}
}
}
}
不加lock锁时线程可能会同时取到相同的值，或者取到负值。加了lock锁后线程按顺序抢票
class A{
private final ReentranLock lock = new RenntranLock();
public void m(){
//开启锁
lock.lock();
try{
//保证线程安全的代码
}finally{
//关闭锁
lock.unlock();
}
}
}
lock是显式锁（手动开启和关闭锁） sychronized是隐式锁，出了作用域自动释放
lock只有代码块锁，sychronized有代码块锁和方法锁
使用Lock锁，JVM将花费更少的时间来调度线程，性能更好，并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）
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）
假设仓库中只能存放一个物品，生产者将生产出来的产品放入仓库，消费者将仓库中产品取走并进行消费。
如果仓库中没有物品，则生产者将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止
如果仓库中放有产品，则消费者可以直接将产品取走消费，否则停止消费并等待，直到仓库中再次放入产品为止
分析：
这是一个线程同步问题，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间互相依赖，互为条件。
对于生产者，没有生产产品之前，要通知消费者等待，生产产品后，又要马上通知消费者进行消费
对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经结束消费，需要继续生产新的以供消费。
在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的
synchronized可以阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步
但synchronized不能用来实现不同线程间的消息通信
wait()：表示线程一直等待，直到其他线程通知。与sleep不同，它会释放锁
wait(long timeout)：指定等待的毫秒数
notify()：唤醒一个处于等待状态的线程
notifyAll()：唤醒同一个对象上所有调度wait()方法的线程，优先级别高的线程优先调度
注意：均是Object类方法，都只能在同步方法或者同步块中使用，否则会抛出异常lllegalMonitorStateException
并发协作模型生产者/消费者模式--->管程法
生产者：负责生产数据的模块（可能是方法，对象，线程，进程）；
消费者：负责处理数据的模块（可能是方法，对象，线程，进程）；
缓冲区：消费者不能直接使用生产者的数据，他们之间有个缓冲区，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
//测试：生产者消费者模型--->利用缓冲区解决：管程法
?
//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;
?
Productor(SynContainer container){
this.container = container;
}
?
// 生产
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i < 10; i++) {
container.push(new Chicken(i));
System.out.println("生产了-->"+i+"只鸡");
}
}
?
}
?
//消费者
class Consumer extends Thread{
?
SynContainer container;
?
Consumer(SynContainer container){
this.container = container;
}
?
// 消费
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i < 10; 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，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();
}
}
?
// 如果容器没满，需要丢入产品
chickens[count] = chicken;
count++;
?
// 通知消费者消费
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();
}
?
}
// 可以消费，拿走产品，更新库存
count--;
Chicken chicken = chickens[count];
?
// 通知生产者生产
this.notifyAll();
?
return chicken;
}
?
}
流程：创建生产者，消费者，产品，缓冲区的类，创建一个产品编号，在缓冲区中创建产品数组（容器）以及容器计数器，编写生产（push）方法，首先判断容器有没有满，如果满了，则调度wait方法停止生产者线程。如果没满，则添加产品，同时通知消费者消费。
但！此时消费者并不是一定会消费的，除非生产者已经将产品塞满了，生产者调用wait（）方法等待，那么只有一个消费者线程在运行，那消费者一定会消费。同理，消费者消费时，如果还有库存，只会提醒生产者，可以生产产品了，但不是一定会生产，除非等到产品已经被消费完了，消费者线程调用wait（）方法等待，那么生产者一定会生产。
也就是说，只要产品不是0（最低数）或10（容器最大容量），处在这区间时，消费和生产都凭CPU的调度。
缓冲区再编写pop（）方法进行消费，首先判断容器还有没有产品，如果没有，则消费者调用wait（）方法等待生产者生产产品。
最后，生产的和消费的并不是真正的数值。比如，在这个案例中，生产9只鸡，消费者必须也消费9只鸡，与其说是数量，不如说是编号，生产了编号为9的鸡，消费了编号为9的鸡。
解决方法二（信号灯法）：
并发协作模型生产者/消费者模式--->信号灯法
//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");
}else {
this.tv.play("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++) {
tv.watch();
}
}
}
?
//产品---节目
class TV{
?
// 表演的节目
String voice;
boolean flag = true;
?
// 演员表演，观众等待
// 观众观看，演员等待
?
// 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();
// 更新节目
this.voice = voice;
this.flag = !this.flag;
}
?
// 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;
}
?
}
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：提前创建很多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中，可以避免频繁的创建销毁，实现重复利用，类似生活中的公交车
好处：
提高响应速度（减少了创建新线程所需的时间）
降低资源消耗（重复利用线程池中的线程，不需要每次都创建）
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终止
JDK5.0起提供了线程池相关API：ExecutorService和Executors
ExecutorService：真正的线程接口。常见子类ThreadPoolExecutor
void execute(Runnable command)：执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行Runnable
<T> Future<T> submit(Callable<T> task)：执行任务，有返回值，一般用来执行Callable
void showdown()：关闭连接池
Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池
//测试线程池
public class TestPool {
?
// 此处加同步锁锁不住
public static void main(String[] args) {
//1.创建服务，创建线程池
// newFixedThreadPool 参数为：线程池大小
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
MyThread myThread = new MyThread();
// 此处加同步块锁service锁不住,锁myThread也锁不住
// 正常运行是多线程运行，Thread1和Thread2交替输出
service.execute(myThread);
service.execute(myThread);
// 2、关闭连接
service.shutdown();
}
}
?
?
class MyThread implements Runnable{
// 定义Lock锁
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
?
// 此处加同步锁可以锁住
@Override
public void run() {
// 此处加lock锁，可以保证只有一条线程占用资源，输出完成后，下一条线程再占用输出
// lock.lock();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"王"+i);
}
// lock.unlock();
}
}
原文：https://www.cnblogs.com/yunchuran/p/14497810.html