1、昨日复习

谈谈你对程序、进程、线程的理解
代码完成继承Thread的方式创建分线程，并遍历100以内的自然数
代码完成实现Runnable接口的方法创建分线程，并遍历100以内的自然数
对比两种创建方式
说说你对IDEA中Project和Module的理解
workspace project
project module
package package

2、线程的生命周期

3、线程的同步
问题的提出：
多个线程执行的不确定性引起执行结果的不稳定
多个线程对账本的共享，会造成操作的不完整性，会破坏数据。
1、问题：买票过程中出现了，重票、错票———->出现了线程的安全问题。
2、原因：当某个线程操作中，尚未完成时，其他线程参与进来，也操作车票。
3、如何解决：当一个线程在操作票时，其他线程不能参与进来，直到线程a操作完，其他线程才可以开始操作票，即使线程a出现了阻塞，也不能改变。
4、java中，通过同步机制，来解决线程的安全问题。

方式一：同步代码块
synchronized(同步监视器){
需要被同步的代码
}
说明：1、操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码。—>不能包含代码多了，也不能少了。
2、共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：票的数量。
3、同步监视器：锁。任何类的对象都可以充当锁。该对象不能是NULL值。
要求：多个线程必须共用同一把锁
补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，可以考虑使用this充当同步监视器。
在继承Thread类创建多线程的方式中，慎用this充当同步监视器，考虑使用当前类充当同步监视器

方式二：同步方法
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，我们不妨将此方法声明为同步的。
1、同步方法任然涉及到同步监视器，只是不需要我们显示的声明。
2、非静态的同步方法，同步监视器默认是：this
静态的同步方法，同步监视器默认是：当前类本身。

5、同步的方式，解决了线程的安全问题。——>好处。
操作同步代码时，只能有一个线程参与，其他线程等待。相当于是一个单线程，效率低。——>局限性

1、死锁的理解：不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁
2、说明：
（1）出现死锁后，不会出现异常，不会出现报错，只是所有的线程都处于阻塞状态，无法继续
（2）我们使用同步时，要避免出现死锁。
解决方法：
专门的算法、原则
尽量减少同步资源的定义
尽量避免嵌套同步

方式三：Lock锁——-jdk5.0新增
QQ截图20220112211255.png
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package com.atguigu.java3;
/*
银行有一个账户。
有两个储户分别向同一个账户存3000元，每次存1000，存3次。每次存完打
印账户余额。
 */
public class AccountTest {
    public static void main(String[] args) {
        Account acct = new Account(0);
        Customer c1 = new Customer(acct);
        Customer c2 = new Customer(acct);
        c1.setName("甲");
        c2.setName("乙");
        c1.start();
        c2.start();
    }
}
class Account {
    private double balance;
    public Account(double balance) {
        this.balance = balance;
    }
    public synchronized void depoist(double amt){
        if (amt>0){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            balance+=amt;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：存钱成功，余额为："+this.balance);
        }
    }
}
class Customer extends Thread{
    private Account account;
    public Customer(Account account) {
        this.account = account;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            account.depoist(1000);
        }
    }
}

4、线程的通信

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涉及到的三个方法：
wait（）：一旦执行该方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器。
notify（）：一旦执行该方法，就会唤醒wait的一个线程，如果有多个wait的线程，就唤醒优先级高的
notifyAll（）：一旦执行该方法，就会唤醒所有的被wait的线程。
说明：
1、三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
2、这三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器，否则会出异常。
3、这三个方法是定义在Object类中的

面试题：sleep（）和wait（）的异同
1、相同点：一旦执行方法，都可以使得当前线程进入阻塞状态
2、不同点：（1）两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep（），Object（）类中声明wait（）
（2）调用的范围不同：sleep（）可以在任何需要的场景下调用，wait（）必须使用在同步代码块或同步方法中。
（3）关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep不会释放锁，wait会释放锁。

package com.atguigu.java4;
/*
生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk)，而消费者(Customer)从店员处
取走产品，店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20），如果生产者试图
生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，如果店中有空位放产品了再通
知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费者等一下，如
果店中有产品了再通知消费者来取走产品。
分析：
1、是否是多线程？是
2、是否有共享数据？是
3、如何解决线程的安全？三种
4、是否涉及到线程的通信？是
 */
public class ProductTest {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk= new Clerk();
        Productor p1 = new Productor(clerk);
        p1.setName("生产者1");
        Customer c1 = new Customer(clerk);
        c1.setName("消费者1");
        Customer c2 = new Customer(clerk);
        c2.setName("消费者2");
        p1.start();
        c1.start();
        c2.start();
    }
}
class Clerk {
    private int productCount=0;
    public synchronized void produceProduct() {//this
        if (productCount<20){
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始生产第"+productCount+"个产品");
            notify();
        }else {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public synchronized void consumeProduct() {//this
        if (productCount>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始消费第"+productCount+"个产品");
            productCount--;
            notify();
        }else {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
class Productor extends Thread {
    private Clerk clerk;
    public Productor(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName()+":开始生产产品。。。");
        while (true){
            try {
                sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.produceProduct();
        }
    }
}
class Customer extends Thread {
    private Clerk clerk;
    public Customer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(getName()+":开始消费产品。。。");
        while (true){
            try {
                sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}

5、jdk新增线程创建方式

新增方式一：实现Callable接口
与使用Runnable相比， Callable功能更强大些
相比run()方法，可以有返回值
方法可以抛出异常
支持泛型的返回值
需要借助FutureTask类，比如获取返回结果

Future接口
可以对具体Runnable、Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等。
FutrueTask是Futrue接口的唯一的实现类。
FutureTask 同时实现了Runnable, Future接口。它既可以作为Runnable被线程执行，又可以作为Future得到Callable的返回值

1、创建一个实现Callable的实现类
2、实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call中
3、创建一个Callable接口实现类的对象
4、将此Callable接口实现类的对象作为参数传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象
5、将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread对象，并调用start（）方法。
6、获取Callable中call方法的返回值，调用FutureTask的对象.get();方法。

如何理解实现Callable接口的方法创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大？
1、call（）可以有返回值
2、call（）可以抛出异常，被外面的操作捕获，获取异常的信息
3、call（）是支持泛型的

新增方式二：使用线程池
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
keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
QQ截图20220114190014.png
1、提供指定线程数量的线程池。
2、执行指定的线程的操作，需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象。
3、关闭线程池。

Java 学习知识库

Day18

1、昨日复习

2、线程的生命周期

3、线程的同步

4、线程的通信

5、jdk新增线程创建方式