1.线程简介

多任务,同时做很多事情

image.png

  • 程序,进程,线程
    • 一个进程可以有多个线程
  • Process与Thread
    • 说起进程,就不得不说下程序,程序是指令和数据的有序集合,其本身没有任何运行的含义,是一个静态的概念
    • 而进程则是执行程序的一次执行过程,是一个动态的概念,是系统资源分配的单位
    • 通常在一个进程中可以包含若干个线程,当一个进程中至少有一个线程,不然没有存在的意义
  • 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,所以就有同时执行的错觉
  • 本章核心概念

    • 线程就是独立的执行路径
    • 在程序运行时,及时没有自己创建线程,后台也会有多个线程,如主线程,gc线程
    • main() 称之为主线程,为系统的入口,用于执行整个程序
    • 在一个进程中,如果开辟了多个线程,线程的运行由调度器安排调度,调度器是与操作系统紧密相关的,先后顺序是不能人为的干预的
    • 对同一份资源操作时,会存在资源抢夺的问题,需要加入并发控制
    • 线程会带来额外的开销,如 cpu调度时间,并发控制开销
    • 每个线程在自己的工作内存交互,内存控制不当会造成数据不一致

      2.线程实现(重点)

      线程创建 Thread,Runnabel,Callable

      三种创建方式

    • 继承Thread类

    • 实现Runnable接口
    • 实现Callable接口
    • image.png

      Thread

    • 自定义线程类继承Thread 类

    • 重写run() 方法,编写线程执行体
    • 创建线程对象 ,调用start()启动线程
    • 总结:线程开启不一定立即执行,由cpu进行调度 ```java package review.Day04;

public class ThreadsDay04 extends Thread {

  1. @Override
  2. public void run() {
  3. // 从写run方法
  4. for (int i = 0; i < 20; i++) {
  5. System.out.println("正在执行线程01-----");
  6. }
  7. }
  8. public static void main(String[] args) {
  9. // 主线程
  10. // 创建一个线程对象
  11. System.out.println("执行主线程--------");
  12. ThreadsDay04 thread1 = new ThreadsDay04();
  13. // 调用start方法 开启线程
  14. thread1.start();
  15. }

}

  1. <a name="ymMWX"></a>
  2. #### 实现Runnable
  3. - 定义MyRunnable类实现Runnable接口
  4. - 实现run() 方法,编写线程执行体
  5. - 创建线程对象,调用start() 方法启动线程
  6. ```java
  7. // runnable 实现接口的方式做多线程
  8. public class RunabbleDay04 implements Runnable {
  9. @Override
  10. public void run() {
  11. System.out.println("这里是多线程-----");
  12. }
  13. public static void main(String[] args) {
  14. RunabbleDay04 t1 = new RunabbleDay04();
  15. // new Thread(t1).run();
  16. new Thread(t1).start();
  17. System.out.println("这里是主线程-------");
  18. }
  19. }
  • 多个线程同时操作一个对象,买火车票的例子

    1. / 多线程操作同一个资源的问题
    2. // 多个线程操作同一个资源的情况下,线程不安全,数据紊乱
    3. public class MutiThreads implements Runnable {
    4. private int tickNums = 10;
    5. @Override
    6. public void run() {
    7. while(true){
    8. if(tickNums<=0){
    9. break;
    10. }
    11. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"到了第"+tickNums--+"张票");
    12. }
    13. }
    14. public static void main(String[] args) {
    15. MutiThreads t1= new MutiThreads();
    16. new Thread(t1,"阿迪").start();
    17. new Thread(t1,"卓轶").start();
    18. new Thread(t1,"憨批").start();
    19. }
    20. }

    实现Callable接口(了解)

    • 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

      lamda表达式

    • 避免匿名内部类定义过多

    • 其实质属于函数式变成的概念
    • image.png
    • 为什么要使用lambda表达式
      • 避免匿名内部类定义过多
      • 可以让代码看起来简洁
      • 去掉了一堆没有意义的代码,只留下核心逻辑
    • 理解Functional Interface (函数式接口)是学习 lambda表达式的关键
    • 函数式接口的定义:
      • 任何接口,如果只包含唯一一个抽象方法,那么他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image.png
      • 对于函数式接口,我们可以通过lambda表达式来创建该接口的对象
      • 是一个不断精简的过程 ```java /*
        • @Descripttion: lambda表达式推到
        • @version:
        • @Author: Addicated
        • @Date: 2020-11-02 21:35:25
        • @LastEditors: Addicated
        • @LastEditTime: 2020-11-02 21:53:55 */ package review.Day05;

public class TestLambda { // 3 静态内部类实现 static class Like2 implements ILike { @Override public void lamb() { System.out.println(“ilike lambda2222”); }

  1. }
  2. public static void main(String[] args) {
  3. ILike like = new Like();
  4. like.lamb();
  5. like = new Like2();
  6. like.lamb();
  7. //4 局部内部类去实现
  8. class Like3 implements ILike {
  9. @Override
  10. public void lamb() {
  11. System.out.println("ilike lambda33333");
  12. }
  13. }
  14. like = new Like3();
  15. like.lamb();
  16. // 5 匿名内部类 没有类的名称,必须借助接口或者父类
  17. like = new ILike() {
  18. @Override
  19. public void lamb() {
  20. System.out.println("ilike lambda444444");
  21. }
  22. };
  23. like.lamb();
  24. // 6 再次进行简化 用lambda简化
  25. like = () -> {
  26. System.out.println("ilike lambda5555");
  27. };
  28. }

} //1 函数式接口 interface ILike { void lamb(); }

// 2 实现类 class Like implements ILike { @Override public void lamb() { System.out.println(“ilike lambda”); }

}

  1. <a name="ucpZN"></a>
  2. #### 思考进一步的简化
  3. ```java
  4. /*
  5. * @Descripttion: lambda表达式推到
  6. * @version:
  7. * @Author: Addicated
  8. * @Date: 2020-11-02 21:35:25
  9. * @LastEditors: Addicated
  10. * @LastEditTime: 2020-11-02 22:08:10
  11. */
  12. package review.Day05;
  13. public class TestLambda1 {
  14. public static void main(String[] args) {
  15. // 简化1 简化参数类型
  16. love = (a) -> {
  17. System.out.println("i love you " + a + " years");
  18. };
  19. // 简化2 简化括号
  20. lova = a -> {
  21. System.out.println("i love you " + a + " years");
  22. };
  23. // 简化3 去掉花括号
  24. lova = a -> System.out.println("i love you " + a + " years");
  25. // 总结,能去掉花括号的原因是因为实现代码只有一行
  26. // lambda表达式只有一行代码的情况下才能简化为一行
  27. // 前提是 接口为函数式接口,一个接口只有一个唯一的方法
  28. // 多个参数也可以去掉参数类型,要去掉就都去掉
  29. }
  30. }
  31. // 1 函数式接口
  32. interface love {
  33. void lamb(int a);
  34. }

3.线程状态

五大状态

  • 创建状态
  • 就绪状态
  • 运行状态
  • 阻塞状态
  • 死亡状态
  • image.png
  • image.png
  • image.png ```java /*
    • @Descripttion: 测试线程停止
    • @version:
    • @Author: Addicated
    • @Date: 2020-11-03 08:13:11
    • @LastEditors: Addicated
    • @LastEditTime: 2020-11-03 08:21:04 */ package review.Day05;

// 1.建议线程正常停止,,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或者destory 等过时或者jdk不建议使用的方法 public class TestStop implements Runnable {

  1. // 设置一个标志位
  2. private boolean flag = true;
  3. @Override
  4. public void run() {
  5. int i = 0;
  6. while (flag) {
  7. System.out.println("run ,,,,thread " + i++);
  8. }
  9. }
  10. // 设置一个公开的方法停止线程,转换标志位
  11. public void stop() {
  12. this.flag = false;
  13. }
  14. public static void main(String[] args) {
  15. TestStop testStop = new TestStop();
  16. new Thread(testStop).start();
  17. for (int i = 0; i < 1000; i++) {
  18. System.out.println("main" + i);
  19. if (i == 900) {
  20. // 调用stop方法切换标志位,让线程停止
  21. testStop.stop(); // 调用之后标志位为 false
  22. System.out.println("线程该停止了");
  23. }
  24. }
  25. }

}

  1. <a name="glhhI"></a>
  2. ## 线程休眠
  3. - sleep 时间,指定当前线程阻塞的毫秒数
  4. - sleep存在异常InterruptedException
  5. - sleep时间达到后线程进入就绪状态
  6. - sleep可以模拟网络延时,倒计时等
  7. - 每一个对象都会有一个锁,sleep不会释放锁
  8. - ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1608527/1604359451128-71dde4e9-709e-4588-ba61-4b88166be556.png#align=left&display=inline&height=115&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=230&originWidth=800&size=166145&status=done&style=none&width=400)
  9. <a name="kp8q4"></a>
  10. ## 线程礼让
  11. - 礼让线程,让当前正在执行的线程暂停,但不阻塞
  12. - 将线程从运行状态转为就绪状态
  13. - 让cpu重新调度,礼让不一定成功,看cpu心情
  14. ```java
  15. /*
  16. * @Descripttion:
  17. * @version:
  18. * @Author: Addicated
  19. * @Date: 2020-11-03 08:24:58
  20. * @LastEditors: Addicated
  21. * @LastEditTime: 2020-11-03 09:21:33
  22. */
  23. package review.Day05;
  24. // 测试礼让线程
  25. // 礼让不一定成功,看cpu
  26. public class TestYield implements Runnable {
  27. @Override
  28. public void run() {
  29. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程开始执行");
  30. Thread.yield(); // 礼让
  31. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程停止执行");
  32. }
  33. public static void main(String[] args) {
  34. TestYield testYield = new TestYield();
  35. new Thread(testYield,"a").start();
  36. new Thread(testYield,"b").start();
  37. }
  38. }

JOIN

  • JOIN合并线程,待此线程执行完成后,再执行其他线程,其他线程阻塞
  • 可以想成插队,image.png ```java /*
    • @Descripttion: 测试线程join 想想成插队去理解
    • @version:
    • @Author: Addicated
    • @Date: 2020-11-03 09:24:13
    • @LastEditors: Addicated
    • @LastEditTime: 2020-11-03 09:34:30 */ package review.Day05;

public class TestJoin implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(“线程vip来了”); } }

  1. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  2. TestJoin testJoin = new TestJoin();
  3. Thread thread = new Thread(testJoin);
  4. // 编写主线程方法,插队
  5. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  6. if (i == 5) {
  7. thread.start();
  8. thread.join();// 插队
  9. }
  10. System.out.println("main.。。" + i);
  11. }
  12. }

} 运行结果为。- Windows PowerShell main.。。0 main.。。1 main.。。2 main.。。3 main.。。4 线程vip来了 线程vip来了 线程vip来了 线程vip来了 线程vip来了 线程vip来了 线程vip来了 线程vip来了 线程vip来了 线程vip来了 main.。。5 main.。。6 main.。。7 main.。。8 main.。。9

  1. <a name="o18yX"></a>
  2. ## 线程状态观测
  3. - Thread.State
  4. - 线程状态,线程可以处以以下状态之一
  5. - NEW 尚未启动的线程处于此状态
  6. - RUNNABLE 在java虚拟机中执行的线程处于此状态
  7. - BLOCKED 被阻塞等待监视器锁定的线程处在此状态
  8. - WAITING 正在等待另一个线程执行特定工作的线程处于此状态
  9. - 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
  10. - TERMINATED 已退出的线程处于此状态
  11. - 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
  12. <a name="VqN20"></a>
  13. ## 线程优先级
  14. - 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整哪个线程来执行
  15. - 线程的优先级用数字表示,范围从1~10
  16. - Thread.MIN_PRIORITY=1
  17. - Thread.MAX_PRIORITY=5
  18. - Thread.NORM_PRIORITY=5
  19. - 使用下面的方式改变或者获取优先级
  20. - getPriority() setPriority(int xxx)
  21. - 优先级的设定建议在start()调度前
  22. - 优先级低只是意味着获取到调度的概率低,并不是优先级低就不会被调用,这都是cpu的调度
  23. ```java
  24. /*
  25. * @Descripttion:
  26. * @version:
  27. * @Author: Addicated
  28. * @Date: 2020-11-03 09:54:16
  29. * @LastEditors: Addicated
  30. * @LastEditTime: 2020-11-03 10:00:14
  31. */
  32. package review.Day05;
  33. // 测试线程的优先级
  34. public class TestPriority {
  35. public static void main(String[] args) {
  36. // 主线程的优先级
  37. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());
  38. MyPriority myPriority = new MyPriority();
  39. Thread t1 = new Thread(myPriority);
  40. Thread t2 = new Thread(myPriority);
  41. Thread t3 = new Thread(myPriority);
  42. Thread t4 = new Thread(myPriority);
  43. Thread t5 = new Thread(myPriority);
  44. // 先设置优先级在启动
  45. t1.start();
  46. //
  47. t2.setPriority(1);
  48. t2.start();
  49. t3.setPriority(4);
  50. t3.start();
  51. t4.setPriority(6);
  52. t4.start();
  53. t5.start();
  54. }
  55. }
  56. class MyPriority implements Runnable {
  57. @Override
  58. public void run() {
  59. // 打印当前执行的线程并获取到该线程的优先级
  60. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());
  61. }
  62. }

守护线程 deamon

  • 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,建恐惧感内存,垃圾回收等待

    4.线程同步(重点) 多线程操作同一个资源

  • 并发,同一个对象被多个线程同时操作

  • 显示生活中遇到同一个资源,多个人想使用的问题,就会排队,每个人都想吃,那就排队一个一个来
  • 处理多线程问题的同事,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,这时候我们需要线程同步,线程同步其实就是一种等待机制,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。

    队列和锁

  • 同步行程条件。,,,队列 + 锁

    线程同步

  • 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,也带来了访问冲突问题,为了保证数据在方法中被访问时的正确性,在访问时加入 锁机制 , synchronize 当一个线程获得对象的排它锁,独占资源,其他线程必须等待,会用后释放锁即可,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,枷锁,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的线程释放锁,,会导致优先级倒置,引起性能问题

      同步方法

  • 由于可以通过private 关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以只需要针对方法剔除一套机制,这套机制就是synchronized关键字,包括两种用法

    • synchronized方法和synchronized块
    • public synchronized void method(int args){}
  • synchronized 方法控制对 对象的访问,每一个对象对应一把锁,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,知道该方法返回才释放锁,和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
    • 方法里面需要修改的内容才加锁,锁的太多会浪费资源。

      同步块

  • 同步块 synchronized(obj){} obj是要进行crud的对象

  • 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
    • 同步方法中无序指定同步监视器,因为同步方法的同步监视器就是this,就是这个对象本身,或是class(在反射中讲解)
  • 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
    • 2,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
    • 4,第二个线程访问,发现同步监视器没锁,然后锁定后进行访问 ```java /*
      • @Descripttion: 线程同步导致三大安全问题
      • @version:
      • @Author: Addicated
      • @Date: 2020-11-03 11:36:11
      • @LastEditors: Addicated
      • @LastEditTime: 2020-11-03 13:25:08 */ package review.Day06;

// 不安全的买票 // 线程不安全会有负数 public class Sychro { public static void main(String[] args) { BuyTicket station = new BuyTicket();

  1. new Thread(station, "苦逼的阿迪").start();
  2. new Thread(station, "牛逼的水友").start();
  3. new Thread(station, "可无的黄牛").start();
  4. }

}

class BuyTicket implements Runnable { // ticket private int ticketNum = 10; // 循环标志 boolean flag = true;

  1. @Override
  2. public void run() {
  3. // 买票
  4. while (flag) {
  5. try {
  6. buy();
  7. } catch (InterruptedException e) {
  8. // TODO Auto-generated catch block
  9. e.printStackTrace();
  10. }
  11. }
  12. }
  13. // 加上同步锁之后,就对操作的数据加上了锁,迫使线程排队进行操作数据
  14. private synchronized void buy() throws InterruptedException {
  15. // 判断是否有票
  16. if (ticketNum <= 0) {
  17. flag = false;
  18. return;
  19. }
  20. // 模拟延迟
  21. Thread.sleep(100);
  22. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到" + ticketNum--);
  23. }

}

  1. <a name="mEX8e"></a>
  2. ## 死锁
  3. - 多个线程各自占有一些共享资源,并且相互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象释放资源,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 死锁的问题
  4. ```java
  5. /*
  6. * @Descripttion: 死锁相关知识
  7. * @version:
  8. * @Author: Addicated
  9. * @Date: 2020-11-03 13:36:47
  10. * @LastEditors: Addicated
  11. * @LastEditTime: 2020-11-03 13:48:12
  12. */
  13. package review.Day06;
  14. // 死锁 多个线程互相抱着对方的资源,僵持不乡下进行的局面
  15. public class DeadLock {
  16. public static void main(String[] args) {
  17. MakeUp g1 = new MakeUp(0, "灰姑娘");
  18. MakeUp g2 = new MakeUp(1, "白雪公主");
  19. g1.start();
  20. g2.start();
  21. }
  22. }
  23. // 口红
  24. class Lipstick {
  25. }
  26. // 镜子
  27. class Mirror {
  28. }
  29. // 化妆
  30. class MakeUp extends Thread {
  31. // 需要的资源只有一份,用static保证只有一份
  32. static Lipstick lipstick = new Lipstick();
  33. static Mirror mirror = new Mirror();
  34. int choice; // 选择
  35. String girlName; // 使用化妆品的的人
  36. MakeUp(int choice, String girlName) {
  37. this.choice = choice;
  38. this.girlName = girlName;
  39. }
  40. @Override
  41. public void run() {
  42. // 化妆
  43. try {
  44. makeUp();
  45. } catch (InterruptedException e) {
  46. // TODO Auto-generated catch block
  47. e.printStackTrace();
  48. }
  49. }
  50. private void makeUp() throws InterruptedException {
  51. // 互相持有对方的资源
  52. if (choice == 0) {
  53. synchronized (lipstick) {// 获得口红的锁
  54. System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");
  55. Thread.sleep(1000);// 1秒后想要获得镜子的锁
  56. // synchronized (mirror) {
  57. // System.out.println(this.girlName + "获得 镜子的锁");
  58. // }
  59. };
  60. synchronized (mirror) {
  61. System.out.println(this.girlName + "获得 镜子的锁");
  62. }
  63. } else {
  64. synchronized (mirror) {// 获得镜子的锁
  65. System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");
  66. Thread.sleep(2000);// 2秒后想要获得口红的锁
  67. // synchronized (lipstick) {
  68. // System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");
  69. // } // 这种写法会造成死锁,因为互相等待对方在使用的资源, 上同
  70. }
  71. synchronized (lipstick) {
  72. System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");
  73. }
  74. }
  75. }
  76. }
  77. 思考如何解决 死锁的问题,,将都需要访问的资源进行同步设置
  • 产生死锁的4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,对已经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关系
  • 只要破除任意一个或者多个就可以避免死锁的发生

    Lock锁

  • 从JDK 5.0开始,java提供了更强大的线程同步机制,—通过显示定义同步锁对象来实现同步,同步锁使用Lock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,每次只有一个线程对Lock枷锁,线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象
  • ReentrantLock 实现了 Lock ,它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存意义,在实现线程安全的控制中,比较常用的事 ReentrantLock(可重入锁) ,可以显示加锁,释放锁 ```java /*
    • @Descripttion:
    • @version:
    • @Author: Addicated
    • @Date: 2020-11-03 18:28:38
    • @LastEditors: Addicated
    • @LastEditTime: 2020-11-03 18:39:22 */ package review.Day06;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

// 测试lock public class TestLock { public static void main(String[] args) { TestLock2 testLock2 = new TestLock2(); new Thread(testLock2).start(); new Thread(testLock2).start(); new Thread(testLock2).start();

  1. }

}

class TestLock2 implements Runnable { int ticketNum = 10;

  1. // 显示的定义锁
  2. private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
  3. @Override
  4. public void run() {
  5. while (true) {
  6. // 在多线程操作共用资源的代码块中显式上锁
  7. try {
  8. lock.lock();
  9. if (ticketNum > 0) {
  10. try {
  11. Thread.sleep(100);
  12. } catch (InterruptedException e) {
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. System.out.println(ticketNum--); // 不加锁的情况下产生了 -值,不安全
  16. } else {
  17. break;
  18. }
  19. } finally {
  20. lock.unlock(); // 在利用完成之后显式的解锁
  21. }
  22. }
  23. }

}

  1. - l来张图解
  2. - ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1608527/1604397294107-d3ae5520-71d4-4997-9fe0-89b243a11a8f.png#align=left&display=inline&height=115&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=230&originWidth=579&size=82600&status=done&style=none&width=289.5)
  3. <a name="vBX6w"></a>
  4. ## synchronized 与 lock的对比
  5. - lock是显式锁,,需要手动开启和关闭,不能忘记关闭,sychronized 是隐式锁,出了作用域自动释放
  6. - Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁
  7. - 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(提供更多的子类)
  8. - 优先使用顺序
  9. - Lock 同步代码块(已经进入了方法体,分配了响应资源) 同步方法(在方法体之外)
  10. <a name="DJ5sA"></a>
  11. # 5.线程通信问题 线程协作
  12. <a name="9Xjnk"></a>
  13. ## 生产者消费者模式
  14. - 应用场景: 生产者和消费者问题
  15. - 假设仓库中只能存放一件产品,生产者将生产出来的产品放入仓库,消费者将仓库中的产品取走消费
  16. - 如果仓库中没有产品,则生产者将产品放入仓库,否则停止生产并等待,知道仓库中的产品被消费则取走为止
  17. - 如果仓库中放有产品,则消费者可以将产品取走消费,否则停止消费并等待,直到仓库中再次放入产品为止
  18. - 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相互依赖,互为条件。
  19. - 对于生产者,没有生产产品之前,要通知消费者等待,而生产了产品之后,又需要马上通知消费者消费
  20. - 对于消费者,在消费之前,要通知生产者已经结束消费,需要生产新的商品以供消费
  21. - 在生产者消费者问题中,仅有synchronized是不够的
  22. - synchronized 可组织并发更新同一个共享资源,实现了同步
  23. - synchronized 不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)
  24. - ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/1608527/1604398729495-7ff35469-4518-47fe-b4d8-b320a32413c7.png#align=left&display=inline&height=257&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=513&originWidth=811&size=263118&status=done&style=none&width=405.5)
  25. - wait会释放锁,sleep会抱着锁睡觉!记住
  26. - 解决方式1
  27. - 并发协作模型 生产者 / 消费者模式 ---》 管程法
  28. - 生产者:负责生产数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程);
  29. - 消费者:负责处理数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程)
  30. - 缓冲区:消费者不能直接使用生产者的数据,他们之间有一个缓冲区
  31. - 生产者将生产号的数据放入缓冲区,消费者从缓冲区中拿出数据
  32. - 解决方式2
  33. - 并发协作模型 生产者 / 消费者模式 ---》信号灯法
  34. ```java
  35. /*
  36. * @Descripttion:
  37. * @version:
  38. * @Author: Addicated
  39. * @Date: 2020-11-03 20:17:20
  40. * @LastEditors: Addicated
  41. * @LastEditTime: 2020-11-03 20:35:46
  42. */
  43. package review.Day06;
  44. // 测试信号灯法,,一般通过标志位解决
  45. public class PCtest2 {
  46. public static void main(String[] args) {
  47. Tv tv = new Tv();
  48. new Player(tv).start();
  49. new Watcher(tv).start();
  50. }
  51. }
  52. // 生产者 --. 演员
  53. class Player extends Thread {
  54. Tv tv;
  55. public Player(Tv tv) {
  56. this.tv = tv;
  57. }
  58. @Override
  59. public void run() {
  60. for (int i = 0; i < 20; i++) {
  61. if (i % 2 == 0) {
  62. this.tv.play("真人秀表演");
  63. } else {
  64. this.tv.play("抖音,记录美好生活");
  65. }
  66. }
  67. }
  68. }
  69. // 消费这 --- 观众
  70. class Watcher extends Thread {
  71. Tv tv;
  72. public Watcher(Tv tv) {
  73. this.tv = tv;
  74. }
  75. @Override
  76. public void run() {
  77. for (int i = 0; i < 20; i++) {
  78. tv.watch();
  79. }
  80. }
  81. }
  82. // 产品 ---节目
  83. class Tv {
  84. // 演员表演,观众等待
  85. // 观众观看。演员等待
  86. String voice;
  87. boolean flag = true;
  88. // 表演
  89. public synchronized void play(String voice) {
  90. if (!flag) {
  91. try {
  92. this.wait();
  93. } catch (InterruptedException e) {
  94. // TODO Auto-generated catch block
  95. e.printStackTrace();
  96. } // 演员进行等待
  97. }
  98. System.out.println("演员表演了:" + voice);
  99. // 通知观众观看
  100. this.notifyAll();// 通知唤醒
  101. this.voice = voice;
  102. this.flag = !this.flag;
  103. }
  104. // 观看
  105. public synchronized void watch() {
  106. // 如果flag为真,即演员还没表演,要进行等待
  107. if (flag) {
  108. try {
  109. this.wait();
  110. } catch (InterruptedException e) {
  111. e.printStackTrace();
  112. }
  113. }
  114. System.out.println("观看了:" + voice);
  115. // 通知演员表演
  116. this.notifyAll();
  117. this.flag = !this.flag;
  118. }
  119. }

6.线程池

  • 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,可以避免频繁的创建销毁,实现重复利用,类似生活中的公共交通数据
  • 好处
    • 提高响应速度(减少了创新线程的时间)
    • 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
      • conrePoolSize 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会终止。
  • 使用线程池
    • jdk 5.0 起提供了线程池相关API,ExecutorService 和Executors
    • ExecutoreService 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,一般用来执行Runnable
      • Futuresubmit(Callabletask): 执行任务,有返回值,一般用来执行Callable
      • void shutdown() 关闭连接池
    • Executors: 工具 类,线程池的工具类,用于创建并返回不同类型的线程池 ```java /*
      • @Descripttion:
      • @version:
      • @Author: Addicated
      • @Date: 2020-11-03 20:44:22
      • @LastEditors: Addicated
      • @LastEditTime: 2020-11-03 20:52:10 */ package review.Day06;

import java.util.concurrent.Executor; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors;

// 线程池的测试方法 public class ThreadPoolTest {

  1. public static void main(String[] args) {
  2. // 创建线程池子
  3. // newFixedThreadPool 参数为线程池子的大小
  4. ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(100);
  5. // 执行线程,开始向池子里加线程
  6. service.execute(new MyThread());
  7. service.execute(new MyThread());
  8. service.execute(new MyThread());
  9. service.execute(new MyThread());
  10. // 关闭连接
  11. service.shutdown();
  12. }

}

class MyThread implements Runnable{

  1. @Override
  2. public void run() {
  3. for (int i = 0; i < 100; i++) {
  4. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + i);
  5. }
  6. }

} ```

7.总结

  • 线程创建
    • 继承 Thread 类,重写 run方法,
      • 继承Thread可以直接使用Thread.start() 方法进行调用开启线程
      • new MyThread().start()
    • 实现 Runabble 接口 重写 run方法 ,
      • new Thread(new Mythread2()).start()
    • 实现callable接口 重写call() 方法,有返回值