多线程学习笔记

超、凢脫俗 2022-12-15 14:20 337阅读 0赞

1.进程 线程

进程(Process) 是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。进程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元。

线程(thread) 是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。

注意: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,即在一个cpu的情况下,在同一个时间点,cpu只能执行一个代码,因为切换的很快,所有就有同时执行的错觉。

watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xicWx6Y2g_size_16_color_FFFFFF_t_70

2.三种创建线程的方式

1.继承Thread类

  1. //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
  2. //线程开启不一定立即执行 由cpu调度执行
  3. public class Demo3 extends Thread {
  4. @Override
  5. public void run() {
  6. for (int i = 0; i < 100; i++) {
  7. System.out.println("我在写代码------"+i);
  8. }
  9. }
  10. public static void main(String[] args) {
  11. Demo3 demo3 = new Demo3();
  12. demo3.start();
  13. for (int i = 0; i < 1000; i++) {
  14. System.out.println("我在学习-------"+i);
  15. }
  16. }
  17. }

文件下载案例

  1. public class ThreadTest1 extends Thread {
  2. private String url;
  3. private String name;
  4. public ThreadTest1(String url, String name) {
  5. this.url = url;
  6. this.name = name;
  7. }
  8. @Override
  9. public void run() {
  10. Downloader downloader = new Downloader();
  11. try {
  12. downloader.downloader(url, name);
  13. System.out.println("下载了文件"+name);
  14. } catch (MalformedURLException e) {
  15. e.printStackTrace();
  16. }
  17. }
  18. public static void main(String[] args) {
  19. ThreadTest1 t1 = new ThreadTest1("https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/tobarCollect.png", "1.jpg");
  20. ThreadTest1 t2 = new ThreadTest1("https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/tobarCollectionActive.png", "2.jpg");
  21. t1.start();
  22. t2.start();
  23. }
  24. }
  25. class Downloader {
  26. public void downloader(String url, String name) throws MalformedURLException {
  27. try {
  28. FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
  29. } catch (IOException e) {
  30. e.printStackTrace();
  31. }
  32. }
  33. }

2.实现Runnable接口

  1. //创建线程方法二:实现Runnbale接口,重写run方法,执行线程需要丢入runnable接口实现类,调用start()方法
  2. //初识并发问题
  3. //多个线程操作同一个对象 买火车票的例子
  4. //多个线程操作同一个资源的情况下,线程不安全
  5. public class TestThread2 implements Runnable {
  6. private Integer ticketNumber = 10;
  7. @Override
  8. public void run() {
  9. while (true) {
  10. if (ticketNumber <= 0) {
  11. break;
  12. }
  13. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "买到了--------第" + ticketNumber-- + "张票");
  14. }
  15. try {
  16. Thread.sleep(200);
  17. } catch (InterruptedException e) {
  18. e.printStackTrace();
  19. }
  20. }
  21. public static void main(String[] args) {
  22. TestThread2 testThread2 = new TestThread2();
  23. new Thread(testThread2, "小明").start();
  24. new Thread(testThread2, "小强").start();
  25. new Thread(testThread2, "旺财").start();
  26. }
  27. }

1.龟兔赛跑

  1. public class Race implements Runnable{
  2. //只能有一个胜利者
  3. private static String winner;
  4. @Override
  5. public void run() {
  6. for (int i = 0; i <=1000 ; i++) {
  7. if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&&i%10==0){
  8. try {
  9. Thread.sleep(10);
  10. } catch (Exception e) {
  11. e.printStackTrace();
  12. }
  13. }
  14. boolean flag = getOver(i);
  15. if(flag){
  16. break;
  17. }
  18. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----------跑了"+i+"步");
  19. }
  20. }
  21. //返回一个标志 进行判断比赛是否结束
  22. public boolean getOver(int step){
  23. if(winner!=null){
  24. return true;
  25. }
  26. if (step >= 1000) {
  27. winner = Thread.currentThread().getName();
  28. System.out.println(winner+"赢了比赛");
  29. return true;
  30. }
  31. return false;
  32. }
  33. public static void main(String[] args) {
  34. Race race = new Race();
  35. new Thread(race,"兔子").start();
  36. new Thread(race,"乌龟").start();
  37. }
  38. }

3.实现Callable接口

  1. 实现Callable接口,需要返回值类型
  2. 重写call方法,需要抛出异常
  3. 创建目标对象
  4. 创建执行服务 ExecutorService ser = new Executor.newFixedThreadPool(1);
  5. 提交执行 Future result1 = ser.submit(testThread1);
  6. 获取结果 Boolean r1 = result1.get();
  7. 关闭服务 ser.shutdownNow();

    1. //1.可以定义返回值
    2. //2.可以抛出异常
    3. public class TestThread implements Callable<Boolean> {
    4. private String url;
    5. private String fileName;
    6. public TestThread(String url, String fileName) {
    7. this.url = url;
    8. this.fileName = fileName;
    9. }
    10. //此方法返回值类型必须与上面Callable<Boolean> 类型一样
    11. @Override
    12. public Boolean call() {
    13. WebDownload webDownload = new WebDownload();
    14. webDownload.download(url,fileName);
    15. return true;
    16. }
    17. public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    18. TestThread testThread1 = new TestThread("https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/tobarCollect.png","1.pjg");
    19. TestThread testThread2 = new TestThread("https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/tobarCollectionActive.png","2.pjg");
    20. //1.创建执行服务
    21. ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
    22. //2.提交执行
    23. Future<Boolean> result1 = ser.submit(testThread1);
    24. Future<Boolean> result2 = ser.submit(testThread2);
    25. //3.获取结果
    26. Boolean r1 = result1.get();
    27. Boolean r2 = result2.get();
    28. //4.关闭服务
    29. ser.shutdownNow();
    30. }
    31. }

    3.静态代理

    1. //静态代理模式
    2. //真实对象和代理对象都要实现同一个接口
    3. //代理对象要代理真实对象
    4. //好处
    5. //代理对象可以做很多真实对象做不了的事情
    6. //真实对象专注自己的事情
    7. public class StaticProxy {
    8. public static void main(String[] args) {
    9. WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());
    10. weddingCompany.HappyMarry();
    11. }
    12. }
    13. interface Marry {
    14. void HappyMarry();
    15. }
    16. //真实对象
    17. class You implements Marry {
    18. @Override
    19. public void HappyMarry() {
    20. System.out.println("秦老师要结婚了");
    21. }
    22. }
    23. //代理对象
    24. class WeddingCompany implements Marry {
    25. //真实目标角色
    26. private Marry target;
    27. public WeddingCompany(Marry target) {
    28. this.target = target;
    29. }
    30. @Override
    31. public void HappyMarry() {
    32. before();
    33. //调用真实对象的方法
    34. this.target.HappyMarry();
    35. after();
    36. }
    37. private void after() {
    38. System.out.println("付钱");
    39. }
    40. private void before() {
    41. System.out.println("布置现场");
    42. }

    //静态代理 代理对象要代理真实对象
    new WeddingCompany(new You()).happyMarry();
    //lamda形式 代理Runnbale接口
    new Thread(()->System.out.println(“Hello World”)).start();

4.lamda表达式

1.结构:

  1. ->叫作:箭头操作符 lambda操作符​
  2. ->左侧:lambda的形参列表----接口中抽象方法的形参列表​
  3. ->右侧:lambda 重写方法的方法体的具体内容

2.使用lambda的好处

  • 避免匿名内部类定义过多
  • 可以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

5.线程

1.线程状态

watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xicWx6Y2g_size_16_color_FFFFFF_t_70 1

2.线程的方法

1.线程停止

建议使用线程正常停止,————-》利用次数,不建议死循环

建议使用标志位,设置一个标志位

不要使用stop或destory等方法过时,不建议使用的方法

  1. //建议使用线程正常停止,---------》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. //不要使用stop或destory等方法过时,不建议使用的方法
  4. public class TestStop implements Runnable{
  5. //设置一个标志位
  6. private boolean flag = true;
  7. @Override
  8. public void run() {
  9. int i=0;
  10. while (flag){
  11. System.out.println("run Thread---------"+i++);
  12. }
  13. }
  14. //设置一个公开的方法停止线程,转换标志位
  15. public void stop(){
  16. this.flag=false;
  17. }
  18. public static void main(String[] args) {
  19. TestStop testStop = new TestStop();
  20. new Thread(testStop).start();
  21. for (int i = 0; i <10000 ; i++) {
  22. System.out.println("main 线程"+i);
  23. if(i==9000){
  24. testStop.stop();
  25. System.out.println("该线程停止");
  26. }
  27. }
  28. }
  29. }

2.线程休眠 sleep

  1. sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数
  2. sleep存在异常InterruptedException
  3. sleep时间到达后线程进入就绪状态
  4. sleep可以模拟网络延时(放大问题的发生性),倒计时等。
  5. 每一个对象都有一个锁,sleep不会释放锁

1.模拟网络延时,放大问题的发生性 同实现Runnable接口的举例一致

2.模拟倒计时

  1. //模拟倒计时
  2. public class TestSleep {
  3. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  4. testDown();
  5. }
  6. public static void testDown() throws InterruptedException {
  7. int num = 10;
  8. while(true){
  9. Thread.sleep(100);
  10. System.out.println("倒计时"+num--);
  11. if(num<=0){
  12. break;
  13. }
  14. }
  15. }
  16. }

3.线程礼让yield

  1. 礼让线程,让当前正在执行的线程暂停,但不阻塞,(线程执行的时候礼让)
  2. 将线程从运行状态转为就绪状态
  3. 让CPU重新调度,礼让不一定成功,看CPU心情

    //测试线程礼让 将线程从运行状态转为就绪状态 礼让不一定成功,看cpu心情
    public class TestYield implements Runnable{

    1. @Override
    2. public void run() {
    3. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始");
    4. Thread.yield();
    5. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程停止");
    6. }
    7. public static void main(String[] args) {
    8. TestYield testYield = new TestYield();
    9. new Thread(testYield,"a").start();
    10. new Thread(testYield,"b").start();
    11. }

    }

4.线程强制执行join

join合并线程,待此线程执行完毕后,再执行其他线程,其他线程阻塞

  1. //Join合并线程,待此线程执行完毕后,再执行其他线程,其他线程阻塞
  2. //可以想象成插队
  3. public class TestJoin implements Runnable{
  4. @Override
  5. public void run() {
  6. for (int i = 0; i <500 ; i++) {
  7. System.out.println("vip线程来了"+i);
  8. }
  9. }
  10. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  11. TestJoin testJoin = new TestJoin();
  12. Thread t = new Thread(testJoin);
  13. t.start();
  14. for (int i = 0; i <300 ; i++) {
  15. if(i==200){
  16. t.join();
  17. }
  18. System.out.println("main"+i);
  19. }
  20. }
  21. }

3.观测线程状态

Thread .State线程状态。线程 可以处于以下状态之一:

  • NEW

尚未启动的线程处于此状态。

  • RUNNABLE

在Java虛拟机中执行的线程处于此状态。

  • BLOCKED

被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态。

  • WAITING

正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态。

  • TIMED WAITING

正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态。

  • TERMINATED

已退出的线程处于此状态。

一个线程可以在给定时间点处于一个状态。这些状态是不反映任何操作系统线程状态的虚拟机状态。

  1. //观测线程的状态
  2. public class TestState implements Runnable{
  3. @Override
  4. public void run() {
  5. for (int i = 0; i <5 ; i++) {
  6. try {
  7. Thread.sleep(100);
  8. } catch (InterruptedException e) {
  9. e.printStackTrace();
  10. }
  11. }
  12. System.out.println("---------------");
  13. }
  14. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  15. //观测线程状态
  16. Thread t = new Thread(new TestState());
  17. Thread.State state = t.getState();
  18. System.out.println(state);//new
  19. t.start();
  20. state = t.getState();
  21. System.out.println(state);//run
  22. while(state!=Thread.State.TERMINATED){//只要线程不停止 就一直输出状态
  23. Thread.sleep(10);
  24. state = t.getState();
  25. System.out.println(state);
  26. }
  27. }
  28. }

4.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.

    1. Thread.MIN PRIORITY= 1;

    Thread.MAX_ PRIORITY = 10;

    Thread.NORM_ PRIORITY = 5;

  • 使用以下方式改变或获取优先级

    getPriority() ,setPriority(int xxx)

    //测试线程优先级
    public class TestProirity {

    1. public static void main(String[] args) {
    2. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+Thread.currentThread().getPriority());
    3. Thread t1 = new Thread(new MyProirity());
    4. Thread t2 = new Thread(new MyProirity());
    5. Thread t3 = new Thread(new MyProirity());
    6. Thread t4 = new Thread(new MyProirity());
    7. Thread t5 = new Thread(new MyProirity());
    8. t1.start();
    9. t2.setPriority(1);
    10. t2.start();
    11. t3.setPriority(4);
    12. t3.start();
    13. t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
    14. t4.start();
    15. t5.setPriority(8);
    16. t5.start();
    17. }

    }
    class MyProirity implements Runnable{

    1. @Override
    2. public void run() {
    3. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+Thread.currentThread().getPriority());
    4. }

    }

注意:优先级低只意味着获得调度的概率低,并不是优先级低就不会被调用了,这都是看cpu的调度。

5.守护线程

  • 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,虚拟机不用等待守护线程执行完毕
  • 如 后台记录操作日志、监控内存,垃圾回收等待。

    public class TestDaemon {
    public static void main(String[] args) {

    1. God dod = new God();
    2. You you = new You();
    3. Thread t = new Thread(dod);
    4. t.setDaemon(true);//true 守护线程 默认是false 表示是用户线程 正常的线程都是用户线程
    5. t.start();
    6. new Thread(you).start();//用户线程

    }
    }

    //上帝
    class God implements Runnable{

    @Override
    public void run() {

    1. while(true){
    2. System.out.println("上帝永生");
    3. }

    }
    }
    //你
    class You implements Runnable{

    @Override
    public void run() {

    1. for (int i = 0; i <365000 ; i++) {
    2. System.out.println("你开心的活着"+i);
    3. }
    4. System.out.println("goodbye 声明结束");

    }
    }

#

6.线程同步机制

线程同步条件:队列+锁

  • 处理多线程问题时,多个线程访问同一个对象,并且某些线程还想修改这个对象,这时候我们就需要线程同步,线程同步其实是一种等待机制,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,等待前面线程使用完毕,下一个线程再使用。
  • 由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间,在带来方便的同时,也带来了访问冲突,为了保证数据在方法中被访问时的正确性,在访问时加入了锁机制synchronized,当一个线程获得对象的排他锁,独占资源,其他线程必须等待,使用后释放即可,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-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.

1.不安全案例

//不安全 两个人可能同时抢到一张票

  1. //不安全 两个人可能同时抢到一张票
  2. public class UnsafeBuyTicket {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
  5. new Thread(buyTicket,"小明").start();
  6. new Thread(buyTicket,"小花").start();
  7. new Thread(buyTicket,"小楠").start();
  8. }
  9. }
  10. class BuyTicket implements Runnable{
  11. private int number=10;
  12. private boolean flag = true;//定义线程停止标志
  13. @Override
  14. public void run() {
  15. while(flag){
  16. try {
  17. Thread.sleep(1000);
  18. } catch (InterruptedException e) {
  19. e.printStackTrace();
  20. }
  21. buy();
  22. }
  23. }
  24. private synchronized void buy() {
  25. if(number<=0){
  26. flag = false;
  27. return;
  28. }
  29. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了第"+number--);
  30. }
  31. }

两个人去银行取钱 银行账号余额成了负数

  1. //不安全的取钱
  2. // 两个人去银行取钱 银行账号余额成了负数
  3. public class UnsafeBank {
  4. public static void main(String[] args) {
  5. Account account = new Account(100, "公积金");
  6. Drawing you = new Drawing(account, 50, "你");
  7. Drawing friend = new Drawing(account, 100, "女朋友");
  8. you.start();
  9. friend.start();
  10. }
  11. }
  12. //账户
  13. class Account {
  14. int money;//余额
  15. String name;//卡名
  16. public Account(int money, String name) {
  17. this.money = money;
  18. this.name = name;
  19. }
  20. }
  21. //银行 模拟取钱
  22. class Drawing extends Thread {
  23. Account account;//账户
  24. int drawdingMoney;//取了多少钱
  25. int nowMoney;//手里有多少钱
  26. public Drawing(Account account, int drawdingMoney, String name) {
  27. super(name);//调用父类的有参构造把名字传过去
  28. this.account = account;
  29. this.drawdingMoney = drawdingMoney;
  30. }
  31. //取钱
  32. @Override
  33. public void run() {
  34. synchronized (account) {//锁的量是变化的量 需要增删改的量
  35. //判断有没有钱
  36. if (account.money - drawdingMoney < 0) {
  37. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "钱不够了,取不了");
  38. return;
  39. }
  40. try {
  41. Thread.sleep(10);
  42. } catch (InterruptedException e) {
  43. e.printStackTrace();
  44. }
  45. //卡内余额 = 余额-drawdingMoney
  46. account.money = account.money - drawdingMoney;
  47. nowMoney = nowMoney + drawdingMoney;
  48. System.out.println(account.name + "余额为" + account.money);
  49. System.out.println(this.getName() + "手里的钱" + nowMoney);
  50. }
  51. }
  52. }

线程不安全的集合

  1. //线程不安全的集合
  2. public class UnsafeList {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. List<String> list = new ArrayList<>();
  5. for (int i = 0; i <10000 ; i++) {
  6. new Thread(()-> {
  7. list.add(Thread.currentThread().getName());
  8. }).start();
  9. }
  10. try {
  11. Thread.sleep(1000);
  12. } catch (InterruptedException e) {
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. //放入10000哥线程名,但是集合的大小不是10000 发生了数据覆盖
  16. System.out.println(list.size());
  17. }
  18. }

2.同步方法 同步方法块

同步方法:

  • 由于我们可以通过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

对上述买票 不安全修改

  1. private synchronized void buy() {
  2. if(number<=0){
  3. flag = false;
  4. return;
  5. }
  6. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"买到了第"+number--);
  7. }

同步块

同步块: synchronized (Obj){}

Obj称之为同步监视器

  • 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,因为同步方法的同步监视器就是this ,就是 这个对象本身,或者是class
  • 同步监视器的执行过程

1.第一个线程访问,锁定同步监视器,执行其中代码.

  1. 第二个线程访问,发现同步监视器被锁定,无法访问.

3.第一个线程访问完毕,解锁同步监视器.

  1. 第二个线程访问,发现同步监视器没有锁,然后锁定并访问

对上述取钱不安全 修改

  1. //取钱
  2. @Override
  3. public void run() {
  4. synchronized (account) {//锁的量是变化的量 需要增删改的量
  5. //判断有没有钱
  6. if (account.money - drawdingMoney < 0) {
  7. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "钱不够了,取不了");
  8. return;
  9. }
  10. try {
  11. Thread.sleep(10);
  12. } catch (InterruptedException e) {
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. //卡内余额 = 余额-drawdingMoney
  16. account.money = account.money - drawdingMoney;
  17. nowMoney = nowMoney + drawdingMoney;
  18. System.out.println(account.name + "余额为" + account.money);
  19. System.out.println(this.getName() + "手里的钱" + nowMoney);
  20. }
  21. }

7.死锁

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,就可能会发生“死锁”问题。

产生死锁的四个必要条件

  • 1.互斥条件,一个资源每次只能被一个进程使用。
  • 2.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。
  • 3.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
  • 4.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。
  • 上面列出了死锁的资格必要条件,我们只要想办法破其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁发生。

    //多个线程互相抱着对方需要的资源,然后形成僵持
    public class DeadLock {

    1. public static <MakeUp> void main(String[] args) {
    2. Makeup m1 = new Makeup(0, "美美");
    3. Makeup m2 = new Makeup(1, "美美1");
    4. m2.start();
    5. m1.start();
    6. }

    }

    //口红
    class LipStick {

    }

    //镜子
    class Mirror {

    }

    class Makeup extends Thread {

    1. //有一份资源
    2. static LipStick lipStick = new LipStick();
    3. static Mirror mirror = new Mirror();
    4. int choice;//选择
    5. String name;//化妆的人
    6. public Makeup(int choice, String name) {
    7. this.choice = choice;
    8. this.name = name;
    9. }
    10. @Override
    11. public void run() {
    12. makeup();
    13. }
    14. private void makeup() {
    15. //各自抱着对方需要的锁,某一个同步块同时拥有两个以上对象的锁,就可能会死锁问题
    16. if (choice == 0) {
    17. synchronized (lipStick) {
    18. System.out.println(name + "使用lipStick进行化妆了");
    19. try {
    20. Thread.sleep(1000);
    21. } catch (InterruptedException e) {
    22. e.printStackTrace();
    23. }

    //某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时,就可能会发生“死锁”问题。
    // synchronized (mirror) {
    // System.out.println(name + “使用mirror进行化妆了”);
    // }

    1. }

    //解决死锁问题

    1. synchronized (mirror) {
    2. System.out.println(name + "使用mirror进行化妆了");
    3. }
    4. } else {
    5. synchronized (mirror) {
    6. System.out.println(name + "使用lipStick进行化妆了");
    7. try {
    8. Thread.sleep(2000);
    9. } catch (InterruptedException e) {
    10. e.printStackTrace();
    11. }

    // synchronized (lipStick) {
    // System.out.println(name + “使用 mirror进行化妆了”);
    // }

    1. }
    2. synchronized (lipStick) {
    3. System.out.println(name + "使用 mirror进行化妆了");
    4. }
    5. }
    6. }

    }

8.Lock锁

◆从JDK 5.0开始,Java提供了更强大的线程同步机制一通过 显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用L ock对象充当

◆java.util.concurrent.locks.Lock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ock对象加锁,线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象

◆ReentrantLock 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ReentrantL ock,可以显式加锁、释放锁。

  1. public class TestLock {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. TestLock2 testLock2 = new TestLock2();
  4. new Thread(testLock2).start();
  5. new Thread(testLock2).start();
  6. new Thread(testLock2).start();
  7. }
  8. }
  9. class TestLock2 implements Runnable {
  10. int ticketNum = 10;
  11. //定义lock锁
  12. private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
  13. @Override
  14. public void run() {
  15. try {
  16. lock.lock();
  17. while (true) {
  18. if (ticketNum > 0) {
  19. try {
  20. Thread.sleep(1000);
  21. } catch (InterruptedException e) {
  22. e.printStackTrace();
  23. }
  24. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "购买了第" + ticketNum--);
  25. } else {
  26. break;
  27. }
  28. }
  29. } finally {
  30. lock.unlock();//如果代码有异常,可以将unlock()写入finally块
  31. }
  32. }
  33. }

synchronized和Lock的对比

  • Lock锁时显示锁(手动开启和关闭,别忘记关闭锁)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,jvm将花费较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,分配了相应的资源)>同步方法(在方法体之外)

6.线程协作 (线程通信)

watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xicWx6Y2g_size_16_color_FFFFFF_t_70 2

解决方式一:并发协作模式“生产者/消费者”————》管程法

  1. //测试生产者 消费者模型 利用缓存区解决:管程法(线程之间通信)
  2. public class TestPC {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. SynContainer synContainer = new SynContainer();
  5. new Productor(synContainer).start();
  6. new Consumer(synContainer).start();
  7. }
  8. }
  9. //生产者
  10. class Productor extends Thread {
  11. SynContainer synContainer;
  12. public Productor(SynContainer synContainer){
  13. this.synContainer = synContainer;
  14. }
  15. @Override
  16. public void run() {
  17. for (int i = 0; i <100 ; i++) {
  18. synContainer.push(new Chicken(i));
  19. System.out.println("生产了"+i+"只鸡");
  20. }
  21. }
  22. }
  23. //消费者
  24. class Consumer extends Thread {
  25. SynContainer synContainer;
  26. public Consumer(SynContainer synContainer){
  27. this.synContainer = synContainer;
  28. }
  29. @Override
  30. public void run() {
  31. for (int i = 1; i <=100 ; i++) {
  32. System.out.println("消费了"+synContainer.pop().id+"只鸡");
  33. }
  34. }
  35. }
  36. //产品
  37. class Chicken {
  38. int id;
  39. public void setId(int id) {
  40. this.id = id;
  41. }
  42. public Chicken(int id) {
  43. this.id = id;
  44. }
  45. }
  46. //缓存区
  47. class SynContainer {
  48. //需要一个容器大小
  49. Chicken[] chickens = new Chicken[10];
  50. //容器计数器
  51. int count = 0;
  52. //生产者放入产品
  53. public synchronized void push(Chicken chicken) {
  54. //如果容器满了 就需要等待消费者消费
  55. //判断容器是否满了 满了就休息
  56. if (count == chickens.length) {
  57. //通知消费者消费 生产等待
  58. try {
  59. this.wait();
  60. } catch (InterruptedException e) {
  61. e.printStackTrace();
  62. }
  63. }
  64. //如果没有满 就把产品放入
  65. chickens[count] = chicken;
  66. count++;
  67. //可以通知消费者消费了
  68. this.notify();
  69. }
  70. //消费者消费产品
  71. public synchronized Chicken pop() {
  72. //判断能否消费
  73. if (count == 0) {
  74. //等待生产者生产 消费者等待
  75. try {
  76. this.wait();
  77. } catch (InterruptedException e) {
  78. e.printStackTrace();
  79. }
  80. }
  81. //如果可以消费
  82. count--;
  83. Chicken chicken = chickens[count];
  84. chicken.setId(count);
  85. //吃完了 通知生产者生产
  86. this.notify();
  87. return chicken;
  88. }
  89. }

解决方式二:并发协作模型“生产者/消费者模式”————-》信号灯法

待补充

7.线程池

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(减少了创建新线程的时间)

◆降低资源消耗(重复利用线程池中线程,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

◆keepAlive Time:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

1.使用线程池

◆JDK 5.0起提供了线程池相关API: ExecutorService 和Executors)

◆ExecutorService: 真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor

◆void execute(Runnable command) :执行任务/命令,没有返回值, -般用来执行Runnable

Future submit(Callable task):执行任务,有返回值,一般又 来执行Callable

◆void shutdown() :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

此处用Runnable接口来举例线程池的使用

  1. public class TestPool {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. //创建线程池
  4. ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
  5. //执行
  6. executorService.execute(new MyThread());
  7. executorService.execute(new MyThread());
  8. executorService.execute(new MyThread());
  9. //关闭服务
  10. executorService.shutdown();
  11. }
  12. }
  13. class MyThread implements Runnable{
  14. @Override
  15. public void run() {
  16. System.out.println(Thread.currentThread().getName());
  17. }
  18. }

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