JavaSEDemo17线程池调度器与ThreadLocal

浅浅的花香味﹌ 2021-09-25 07:04 437阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  简介
 *  易错练习题
 *   *  练习1
     *  练习2 代码改错
     *  练习3
     *  练习4
     *  练习5 读程序写结果
 *  多线程经典问题:生产者和消费者
 *   *  仓库类
     *  Produce类
     *  Consume类
     *  Test类
 *  线程池调度器
 *   *  重要核心接口和类:
     *  Executors的工厂方法及其构造器说明
     *  线程池的使用过程
     *  execute(Runnable)
     *  submit方法的2种重载形式
     *  invokeXXX方法
     *   *  invokeAny方法
         *  invokeAll方法
 *  ThreadLocal
 *  定义
 *  作用

# 简介 #

*  本文是2021/04/14整理的笔记
 *  赘述可能有点多，还请各位朋友耐心阅读
 *  本人的内容和答案不一定是最好最正确的，欢迎各位朋友评论区指正改进

# 易错练习题 #

## 练习1 ##

class MyValue{ 
    private int data;
    public void m(){ 
    int result = 0;
    result += 2;
    data += 2;
    System.out.println(result + “ ” + data);
    }
    }
    class MyThread extends Thread{ 
    private MyValue mv;
    public MyThread(MyValue mv){ 
    this.mv = mv;
    }
    public void run(){ 
    synchronized(mv){ 
    mv.m();
    }
    }
    }
    public class TestMyThread{ 
    public static void main(String args[]){ 
    MyValue mv = new MyValue();
    Thread t1 = new MyThread(mv);
    Thread t2 = new MyThread(mv);
    Thread t3 = new MyThread(mv);
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
    }
    }
    问：
    1） 写出该程序输出的结果
    2） 如果把run 方法中的synchronized 代码块去掉，而是直接调用
    public void run(){ 
    mv.m();
    }
    则会产生同步问题。如果不允许改动MyThread 类，应该如何修改，以保证代码
    同步？

(1)  
2 2  
2 4  
2 6  
(2)  
答案:  
向MyValue类中的m()方法中加锁。

## 练习2 代码改错 ##

class MyThread1 implements Runnable{ 
    public void run() { 
    for(int i = 0; i<100; i++){ 
    this.sleep((int)(Math.random()*1000));
    System.out.println(“hello”);
    }
    }
    }
    class MyThread2 extends Thread{ 
    public void run() throws Exception { 
    for(int i = 0; i<100; i++){ 
    this.sleep((int)(Math.random()*1000));
    System.out.println(“world”);
    }
    }
    }
    public class TestMyThread{ 
    public static void main(String args[]){ 
    Runnable t1 = new MyThread1();
    Thread t2 = new MyThread2();
    t1.start();
    t2.start();
    }
    }

答案  
改正后的代码为:

class MyThread1 implements Runnable{ 
        @Override
        public void run() { 
            for(int i = 0; i<100; i++){ 
                try { 
                    Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("hello");
            }
        }
    }
    class MyThread2 extends Thread{ 
        @Override
        public void run()  { 
            for(int i = 0; i<100; i++){ 
                try { 
                    this.sleep((int)(Math.random()*1000));
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("world");
            }
        }
    }
    public class TestMyThread{ 
        public static void main(String args[]){ 
            //Runnable t1 = new MyThread1();
            Thread t1 = new Thread(new MyThread1());
            Thread t2 = new MyThread2();
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }

## 练习3 ##

class MyThread extends Thread{ 
    private int data;
    public int getData() { 
    return data;
    }
    public void setData(int data) { 
    this.data = data;
    }
    Public synchronized void show(){ 
    }
    public synchronized void run(){ 
    for(int i = 0; i<100; i++){ 
    System.out.println(data);
    try { 
    Thread.sleep((int)(Math.random()*1000));
    } catch (InterruptedException e) { 
    e.printStackTrace();
    }
    }
    }
    }
    public class TestThread { 
    public static void main(String[] args) throws Exception{ 
    MyThread t1 = new MyThread();
    t1.setData(100);
    t1.start();
    Thread.sleep(5000);
    t1.  (200);
    }
    }
    线程启动以后，主方法中调用setData 方法，能否修改t1 线程中的data
    值？如果可以，应该如何修改代码，使得在t1 运行过程中，其data 属性不会被
    修改？如果不可以，画出线程运行的状态示意图。

答案  
可以  
在setData方法定义时添加synchronized关键字。  
同步方法的锁是this，一旦锁住一个方法，就锁住了所有的同步方法。所以setData的数据在for循环运行时无法设置。

## 练习4 ##

完成下列程序要求
    有个Student 类，代码如下：
    class Student{ 
    String name;
    int age;
    //构造方法和get/set 方法请自行补充完成
    „
    //学生问老师问题
    public void ask(Teacher t){ 
    t.answer(this);//调用老师的answer 方法
    }
    public void study(){ 
    System.out.println(name + “ study”);
    }
    public void doHomework(){ 
    System.out.println(name + “ do homework”);
    }
    }
    定义Teacher 接口
    interface Teacher{ 
    void answer(Student stu);
    }
    给出一个Teacher 接口的实现类。该实现类实现answer 方法的时候，要求每次
    学生调用老师的answer 方法时，都创建一个新线程，该线程调用学生的学习方
    法和做作业方法。

答案

class TeacherImp extends Thread implements Teacher{ 
        Student student = new Student();
        @Override
        public void run() { 
            student.doHomework();
            student.study();
        }
        @Override
        public void answer(Student stu) { 
           TeacherImp teacherImp = new TeacherImp();
           teacherImp.start();
        }
    }

## 练习5 读程序写结果 ##

class Computation implements Runnable { 
    private int result;
    public Computation() { 
    }
    public void run() { 
    countprint(this.result);
    }
    public synchronized void countprint(int result) { 
    result = result + 2;
    System.out.println(result);
    }
    }
    public class TestComputation{ 
    public static void main(String args[]){ 
    Runnable target = new Computation();
    new Thread(target).start();
    new Thread(target).start();
    new Thread(target).start();
    new Thread(target).start();
    }
    }
    写出该程序的运行结果。

答案  
2  
2  
2  
2  
解析:  
countprint方法中，只是向局部变量result中赋值，并不会影响到成员变量result。

# 多线程经典问题:生产者和消费者 #

*  它描述一块缓冲区作为仓库，生产者可以将产品放入仓库，消费者则可以从仓库中取走产品
 *  4个条件  
    (1) 生产者仅仅在仓储未满时生产，仓满则停止生产  
    (2) 消费者仅仅在仓储有产品时才会消费，仓空则等待  
    (3) 当消费者发现仓储没产品时会通知生产者生产  
    (4) 生产者在生产出产品时，应该通知消费者去消费

## 仓库类 ##

public class WareHouse{ 
    //商品数量
    private int goods = 0;
    public int getGoods(){ 
    }
    public void setGoods(int goods){ 
    this.goods = goods;
    }
    //生产产品的方法
    public synchronized void produceGoods(){ 
    while(goods>10){ 
    try{ 
    wait();
    }catch(InterruptedException e){ 
    e.printStackTrace();
    }
    }
    System.out.println("生产产品，产品数量=" + goods);
    count++;
    notify();
    }
    //购买产品的方法
    public synchronized void consumeGoods(){ 
    while(goods>10){ 
    try{ 
    wait();
    }catch(InterruptedException e){ 
    e.printStackTrace();
    }
    }
    System.out.println("购买产品，产品数量=" + goods);
    }
    }

## Produce类 ##

public class Produce implements Runnable{ 
        WareHouse wareHouse;
        public Produce(WareHouse wareHouse) { 
            this.wareHouse = wareHouse;
        }
    
        @Override
        public void run() { 
            while (true) { 
                wareHouse.produceData();
            }
        }
    }

## Consume类 ##

public class Consume implements Runnable{ 
        WareHouse wareHouse;
        public Consume(WareHouse wareHouse) { 
            this.wareHouse = wareHouse;
        }
    
        @Override
        public void run() { 
            while (true) { 
                wareHouse.consumeData();
            }
        }
    }

## Test类 ##

public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
            //仓库对象
            WareHouse wareHouse = new WareHouse();
            //生产者对象
            Produce produce = new Produce(wareHouse);
            //消费者对象
            Consume consume = new Consume(wareHouse);
            Thread thread1 = new Thread(produce);
            Thread thread2 = new Thread(consume);
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    }

# 线程池调度器 #

## 重要核心接口和类: ##

接口: Executor ExecutorService ScheduleExecutorService  
工具类:Executors  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h5cGVydGV4dDEyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## Executors的工厂方法及其构造器说明 ##

1.  newFixedThreadPool(int nThreads)  
    创建固定数目的线程池,参数表示数目
2.  newCachedThreadPool 最常用  
    创建一个可以缓存的线程池
3.  newSingleThreadExecutor  
    创建一个单线程化的Executor
4.  newScheduledThreadPool(int corePoolSize)  
    创建一个支持执行定时及周期性任务的线程池，多数情况下可以由Timer类替换。

## 线程池的使用过程 ##

1.  用 Executors 的 newXXXThreadPool()返回 ExecutorService 类型的线程池
2.  调用该线程的execute( )或submit( )方法或者invokeXXX( )方法来执行参数传入的任务。
3.  调用线程的shutdown()方法来关闭线程，让其处于闲置状态。

## execute(Runnable) ##

*  语法格式: void execute(Runnable command)

## submit方法的2种重载形式 ##

*  submit(Runnable)  
    语法格式:Future<?> submit(Runnable task)
 *  submit(Callable)  
    语法格式:Future< T > submit(Callable< T > task)
 *  二者的区别:Runnable接口的run方法没有返回值，Callable接口的call方法有返回值

## invokeXXX方法 ##

### invokeAny方法 ###

*  < T > T invokeAny(Collection<? extends Callable> tasks)throwsInterruptedException,ExecutionException  
    执行给定的任务，如果某个任务已成功，则返回执行结果。

### invokeAll方法 ###

# ThreadLocal #

# 定义 #

# 作用 #

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h5cGVydGV4dDEyMw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20210923/634433a6076b4807a9e30f9cf5e8556e.png