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关于java:多线程详解

作者：

jiezi

在

1.1 线程简介

多任务→多线程

过程 VS 线程

  • 程序是指令和数据的有序汇合，是一个动态的概念。
  • 过程是程序的一次执行过程,是一个动静的概念。
  • 过程中至多有一个线程，线程是CPU调度和执行的根本单位。

1.2 线程创立

三种创立形式：

  1. 继承Thread类
  2. 实现Runnable接口
  3. 实现Callable接口（理解）

1.2.1 继承Thread类

创立线程形式一：继承Thread类→重写run()办法→调用start()启动线程

//留神，线程开启不肯定立刻执行，由CPU调度执行
public class TestThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        // run办法线程体
        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
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        //调用start()办法开启线程，交替执行
        testThread1.start();
        for(int i = 0;i < 20;i++) {
            System.out.println("我在学习多线程—————"+i);
        }
    }    
}

实现多线程同步下载图片

import java.io.File;
import java.net.URL;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
public class TestThread2 extends Thread{
    private String url,name; //网络图片地址，保留的文件名
    public TestThread2(String url,String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }
    //下载图片线程执行体
    @Override
    public void run() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","1.jpg");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","2.jpg");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","3.jpg"
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
 //下载器
class WebDownloader{
    //下载办法
    public void downloader(String url,String name) {
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异样，downloader办法呈现问题");
        }
    }
}

1.2.2 实现Runnable接口

创立线程形式二：实现Runnable接口→重写run()办法→调用start()启动线程（须要Runnable接口实现类）

public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        // run办法线程体
        for(int i = 0;i < 20;i++) {
            System.out.println("我在看代码—————"+i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        //创立runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
        
        //创立线程对象，通过线程对象来开启线程，代理
//        Thread thread = new Thread(testThread3);
//        thread.start();
        new Thread(testThread3).start();
        
        for(int i = 0;i < 20;i++) {
            System.out.println("我在学习多线程—————"+i);
        }
    }
}
import java.io.File;
import java.net.URL;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
//练习Thread，实现多线程同步下载图片
public class TestThread2n implements Runnable{
    private String url,name; //网络图片地址，保留的文件名
    public TestThread2n(String url,String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }
    //下载图片线程执行体
    @Override
    public void run() {
        WebDownloader1 webDownloader = new WebDownloader1();
        webDownloader.downloader(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2n t1 = new TestThread2n("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","1.jpg");
        TestThread2n t2 = new TestThread2n("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","2.jpg");
        TestThread2n t3 = new TestThread2n("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","3.jpg");
        
        new Thread(t1).start();
        new Thread(t2).start();
        new Thread(t3).start();
    }

}
//下载器
class WebDownloader1{
    //下载办法
    public void downloader(String url,String name) {
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异样，downloader办法呈现问题");
        }
    }
}

小结：

  • 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()
    • 不倡议应用：防止OOP单继承局限性

  • 实现Runnable接口

    • 实现接口Runnable具备多线程能力
    • 启动线程：传入指标对象+Thread对象.start()
    • 举荐应用：防止单继承局限性，灵便不便，不便同一对象被多个线程应用

多个线程同时操作一个对象，买火车票的例子

//问题：多个线程操作同一个资源，线程不平安，数据错乱
public class TestThread4 implements Runnable{
    //票数
    private int ticketNum = 10;
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            if(ticketNum<=0) {
                break;
            }
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNum--+"张票");
        }    
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestThread4 ticket = new TestThread4();
        new Thread(ticket,"小明").start();
        new Thread(ticket,"老师").start();
        new Thread(ticket,"黄牛党").start();
    }
}

案例：龟兔赛跑

//模仿龟兔赛跑
public class Race implements Runnable{
    //胜利者
    private static String winner; 
    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();
        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
    }
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i <= 100;i++) {
            //模仿兔子劳动
            if("兔子".equals(Thread.currentThread().getName() )&& i%10==5) {
                try {
                    Thread.sleep(56);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if("乌龟".equals(Thread.currentThread().getName() )) {
                try {
                    Thread.sleep(5);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //判断较量是否完结
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果较量完结了，就进行程序
            if(flag) {
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"跑了"+i+"步");
        }    
    }
    //判断是否实现较量
    private boolean gameOver(int steps) {
        //判断是否有胜利者
        if(winner!=null) {
            return true;
        }else {
            if(steps==100) {
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winner is "+winner);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

1.2.3 实现Callable接口

创立线程形式三（理解即可）：实现Callable接口（须要返回值类型）→重写call()办法（须要抛出异样）→创立指标对象→创立敞开服务

import java.io.File;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import org.apache.commons.io.FileUtils;

//创立形式三：实现Callable接口
/*
 * Callable的益处：
 * 1.能够定义返回值
 * 2.能够抛出异样
 */
public class TestCallable implements Callable<Boolean>{
    private String url,name; //网络图片地址，保留的文件名
    public TestCallable(String url,String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }
    //下载图片线程执行体
    @Override
    public Boolean call() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        TestCallable t1 = new TestCallable("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","1.jpg");
        TestCallable t2 = new TestCallable("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","2.jpg");
        TestCallable t3 = new TestCallable("https://pics6.baidu.com/feed/838ba61ea8d3fd1ffe50b135beb0651894ca5f6d.jpeg?token=34d0744ffdbbc1f2d6ddea302862b052","3.jpg");
        
        //创立执行服务 
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
        
        //提交执行
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
        
        //获取后果
        boolean rs1 = r1.get();
        boolean rs2 = r2.get();
        boolean rs3 = r3.get();
        
        System.out.println(rs1);
        System.out.println(rs2);
        System.out.println(rs3);
        //敞开服务
        ser.shutdown();
    }
}
 //下载器
class WebDownloader{
    //下载办法
    public void downloader(String url,String name) {
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异样，downloader办法呈现问题");
        }
    }
}

Lamda表达式

语法：(parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }

作用：简化代码，防止匿名外部类定义过多

Function Interface（函数式接口）：只蕴含惟一一个形象办法

能够通过lamda表达式来创立函数式接口的对象

推导lambda表达式

public class TestLambda1 {

    //3.动态外部类
    static class Like2 implements ILike{

        @Override
        public void lambda() {
            System.out.println("I like lambda2");
        }
        
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        ILike like = new Like();
        like.lambda();
        like = new Like2();
        like.lambda();
        
        //4.部分外部类
        class Like3 implements ILike{

            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I like lambda3");
            }        
        }
        like = new Like3();
        like.lambda();
        
        //5.匿名外部类，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 lambda4");
            }
        };
        like.lambda();
        
        //6.用lambda简化
        like = () -> {
            System.out.println("I like lambda5");
        };
        like.lambda();
    }
}
//1.定义一个函数式接口
interface ILike{
    void lambda();
}
//2.实现类
class Like implements ILike{
    @Override
    public void lambda() {
        System.out.println("I like lambda");
    }    
}

简化lambda表达式：1.省略参数类型 2.省略括号

动态代理

示例（婚庆公司）

public class StaticProxy {

    public static void main(String[] args) {
        You you = new You(); 
        you.HappyMarry();
        //        new Thread(()->System.out.println("我爱你")).start();
//        new WeddingCompany(new You()).HappyMarry();
        //代理
        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());
        weddingCompany.HappyMarry();
    }

}
interface Marry{
    void HappyMarry();
}
//实在角色
class You implements Marry{
    @Override
    public void HappyMarry() {
        System.out.println("结婚了，开心");
        
    }
}
//代理角色
class WeddingCompany implements Marry{
    private Marry target;
    
    public WeddingCompany(Marry target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void HappyMarry() {
        before();
        this.target.HappyMarry(); //实在对象
        after();
    }

    private void after() {
        System.out.println("结婚之后，收尾款");
        
    }

    private void before() {
        System.out.println("结婚之前，安排现场");        
    }    
}

动态代理模式总结：

  • 实在对象和代理对象都要实现同一个接口
  • 代理对象代理实在对象

益处：

  • 代理对象能够做很多实在对象做不了的事件
  • 实在对象专一做本人的事件

1.3 线程状态

1.3.1 五大状态

1.3.2 线程进行

  • 不举荐应用JDK提供的stop()、destroy()办法【已废除】
  • 举荐线程本人停下来（倡议应用一标记位进行终止变量）
//测试stop
//1.倡议线程失常进行-->利用次数，不倡议死循环
//2.倡议应用标记位
//3.不要应用stop或者destroy等过期或者JDK不倡议应用的办法
public class TestStop implements Runnable{
    private boolean flag = true;
    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stop()办法切换标记位，让线程进行
                testStop.stop();
                System.out.println("线程进行");
            }
        }
    }
    @Override
    public void run() {
        int i = 0;
        while(flag) {
            System.out.println("run ... Thread"+i++);
        }    
    }
    public void stop() {
        this.flag = false;
    }
}

1.3.3 线程休眠

sleep(毫秒)→就绪

每个对象有个锁，sleep不会开释锁

//模仿网络延时：放大问题的产生性
public class TestSleep implements Runnable{
    //票数
    private int ticketNum = 10;
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            if(ticketNum<=0) {
                break;
            }
            //模仿延时
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNum--+"张票");
        }    
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestSleep ticket = new TestSleep();
        new Thread(ticket,"小明").start();
        new Thread(ticket,"老师").start();
        new Thread(ticket,"黄牛党").start();
    }
}
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class TestSleep2{
    public static void main(String[] args) {
        //模仿倒计时
        try {
            tenDown();
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();            
        }
        //打印以后零碎工夫
        Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());
        while(true) {
            try {
                System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
                Thread.sleep(1000);
                startTime = new Date(System.currentTimeMillis()); //更新以后工夫
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }        
    }
    public static void tenDown() throws InterruptedException {
        int num = 3;
        while(true) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(num--);
            if(num<=0) {
                break;
            }
        }    
    }
}

1.3.4 线程礼让

Yield让以后线程暂停但不阻塞，转为就绪状态

礼让不肯定胜利

//测试礼让线程，礼让不肯定胜利
public class TestYield {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        MyYield myYield = new MyYield();
        new Thread(myYield,"a").start();
        new Thread(myYield,"b").start();
    }
}
class MyYield implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行");
        Thread.yield(); //礼让
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程进行执行");
    }    
}

1.3.5 线程强制执行

Join合并线程，待此线程执行实现后，再执行其余线程，其余线程阻塞（能够看作是插队）

//测试join办法
public class TestJoin implements Runnable{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //启动咱们的线程
        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 500; i++) {
            if(i==200) {
                thread.join();//插队
            }
            System.out.println("main"+i);
        }
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("线程vip来了"+i);
        }    
    }
}

1.3.6 线程优先级

优先高的不肯定先执行，默认是5

//测试线程的优先级
public class TestPriority{
    public static void main(String[] args) {
        //主线程默认优先级
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->"+Thread.currentThread().getPriority());
        MyPriority myPriority = new MyPriority();
        Thread t1 = new Thread(myPriority);
        Thread t2 = new Thread(myPriority);
        Thread t3 = new Thread(myPriority);
        Thread t4 = new Thread(myPriority);
        //先设置优先级，再启动
        t1.start();
        t2.setPriority(1);
        t2.start();
        t3.setPriority(4);
        t3.start();
        t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); //MAX_PRIORITY=10
        t4.start();
    }

}
class MyPriority implements Runnable{
    @Override
    public void run() {    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->"+Thread.currentThread().getPriority());
        
    }    
}

1.3.7 守护（daemon）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（如，后盾记录操作日志，监控内存，垃圾回收期待）执行结束，但不必期待守护线程执行结束

//测试守护线程
//上帝守护你
public class TestDaemon {

    public static void main(String[] args) {
        God god = new God();
        You you = new You();
        Thread thread = new Thread(god);
        thread.setDaemon(true); //默认是false示意是用户线程，失常的线程都是用户线程
        thread.start(); //守护线程启动
        new Thread(you).start(); //用户线程启动
    }
}
//上帝
class God implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            System.out.println("上帝保佑着你");
        }
    }    
}
//你
class You implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 36500; i++) {
            System.out.println("开心活着");
        }
        System.out.println("====Good bye!====");
    }    
}

1.4 线程同步

多个线程操作同一资源（并发）

线程同步是一种期待机制，多个须要同时拜访同一对象的线程进图该对象的期待池造成队列，期待后面线程应用结束，下一线程再应用

造成条件：队列+锁（synchronized）

1.4.1 同步办法及同步块

三个不平安案例

1.不平安的买票

//不平安的买票(线程不平安）
public class UnsafeBuyTicket {

    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket station = new BuyTicket();
        new Thread(station,"苦逼的我").start();
        new Thread(station,"牛逼的你们").start();
        new Thread(station,"可恶的黄牛党").start();
    }
    

}

class BuyTicket implements Runnable{
    
    //票
    private int ticketNum = 10;
    boolean flag = true; //内部进行形式
    @Override
    public void run() {
        //买票
        while(flag) {
            buy();
        }
    }
    private void buy() {
        if(ticketNum<=0) {
            flag = false;
            return;
        }
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        //买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNum--);
    }
    
}

2.不平安的取钱

//不平安的取钱（两个人）
public class UnsafeBank {
    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account(100,"结婚基金");
        Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
        Drawing GF = new Drawing(account,100,"女朋友");
        you.start();
        GF.start();
    }

}
//账户
class Account{
    int money; //余额
    String name; //卡名
    public Account(int money, String name) {
        super();
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}
//银行：模仿取款
class Drawing extends Thread{
    Account account;
    //取了多少钱
    int drawingMoney;
    //当初手里有多少钱
    int nowMoney;
    public Drawing(Account account,int drawingMoney,String name) {
        super(name);
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }
    //取钱
    @Override
    public void run() {
        //判断有没有钱
        if(account.money - drawingMoney < 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了");
            return;
        }
        //放大问题的产生性
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        //卡内余额 = 余额 - 取的钱
        account.money = account.money - drawingMoney;
        //你手里的钱
        nowMoney = nowMoney + drawingMoney;
        System.out.println(account.name+"余额为："+account.money);
        //Thread.currentThread() == this.getName()
        System.out.println(this.getName()+"手里的钱："+nowMoney);
    }
}

3.不平安的汇合

//线程不平安的汇合
//增加到同一地位被笼罩
public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        System.out.println(list.size());
    }
}

synchronized

同步办法：public synchronized void method(int args) { }

synchronized办法管制对“对象”的拜访，每个对象对象对应一把锁，每个synchronized办法都必须取得调用该办法的锁能力执行，否则线程会阻塞，办法一旦执行，就独占该锁，直到该办法返回才开释锁，前面被阻塞的线程能力取得这个锁，继续执行

同步块：synchronized(Obj) { }

Obj称为同步监视器

  • Obj能够是任何对象，然而举荐应用共享资源作为同步监视器
  • 同步办法中无需指定同步监视器，因为同步办法的同步监视器就是this
public void run() {
        //锁的对象就是变动的量，须要增删改的对象
        synchronized (account) {
            //判断有没有钱
            if(account.money - drawingMoney < 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了");
                return;
            }
            //放大问题的产生性
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            //卡内余额 = 余额 - 取的钱
            account.money = account.money - drawingMoney;
        }
        //你手里的钱
        nowMoney = nowMoney + drawingMoney;
        System.out.println(account.name+"余额为："+account.money);
        //Thread.currentThread() == this.getName()
        System.out.println(this.getName()+"手里的钱："+nowMoney);
    }

CopyOnWriteArrayList

JUC就是java.util .concurrent工具包的简称。这是一个解决线程的工具包，JDK 1.5开始呈现的。Callable接口也在JUC中。

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

//测试JUC平安类型的汇合
public class TestJUC {
    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();
        for(int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());
    }
}

1.4.2 死锁

多个线程各自占有一些共享资源，并且相互期待其余线程占有的资源能力运行，而导致两个或者多个线程都在期待对方开释资源，都进行执行的情景，某一同步块同时领有”两个以上对象的锁“时，就可能会产生”死锁“的问题

//死锁：多个线程相互抱着对方须要的资源，而后造成僵持
public class DeadLock {

    public static void main(String[] args) {
        Makeup g1 = new Makeup(0,"灰姑娘");
        Makeup g2 = new Makeup(1,"白雪公主");
        g1.start();
        g2.start();
    }

}
//口红
class Lipstick{    
}
//镜子
class Mirror{    
}
class Makeup extends Thread{
    //须要的资源只有一份，用static来保障只有一份
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror mirror = new Mirror();
    
    int choice; //抉择
    String girlName; //抉择化妆品的人
    
    Makeup(int choice,String girlName){
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }
    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    //化妆，相互持有对方的锁，就是须要拿到对方的资源
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if(choice == 0) {
            synchronized(lipstick) { //取得口红的锁
                System.out.println(this.girlName+"取得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
            
                synchronized(mirror) {
                    System.out.println(this.girlName+"取得镜子的锁");
                }
            }
        }else {
            synchronized(mirror) { //取得口红的锁
                System.out.println(this.girlName+"取得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
            
                synchronized(lipstick) {
                    System.out.println(this.girlName+"取得口红的锁");
                }
            }
        }
    }
}

锁中锁（多个对象相互嵌套的锁）使多个线程相互抱着对方须要的资源，而后造成僵持

解决办法：锁离开写，不要同时占有多个资源

//化妆，相互持有对方的锁，就是须要拿到对方的资源
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if(choice == 0) {
            synchronized(lipstick) { //取得口红的锁
                System.out.println(this.girlName+"取得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
            }
            synchronized(mirror) {
                    System.out.println(this.girlName+"取得镜子的锁");
                }
        }else {
            synchronized(mirror) { //取得口红的锁
                System.out.println(this.girlName+"取得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
            }
            synchronized(lipstick) {
                    System.out.println(this.girlName+"取得口红的锁");
                }
        }

产生死锁的四个必要条件：

  1. 互斥条件
  2. 申请与放弃条件
  3. 不剥夺条件
  4. 循环期待条件

1.4.3 Lock锁

从JDK 5.0开始，Java提供了更弱小的线程同步机制——显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁应用Lock对象充当，Lock锁也蕴含在JUC内

ReentrantLock（可重入锁）类实现了Lock，能够显式加锁、开释锁

应用格局：

Lock lock=new ReentrantLock();
lock.lock();
try{
    //解决工作
}catch(Exception ex){
     
}finally{
    lock.unlock();   //开释锁
}

测试Lock类（买票）：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

//测试Lock类
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();
    }
}
class TestLock2 implements Runnable{
    int ticketNum = 10;
    
    //定义Lock锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            lock.lock();//加锁
            try {
                if(ticketNum > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(ticketNum--);
                }else {
                    break;
                }
            }finally {
                //解锁
                lock.unlock();
            }        
        }
    }
}

synchronized与Lock比照

  • Lock是显式锁（手动开启和敞开锁），synchronized是隐式锁，主动开释
  • 应用Lock锁，JVM将破费较少的工夫来调度线程，性能更好。并且具备更好的扩展性（提供更多子类）

1.4.4 线程通信

线程通信办法：

留神：均是Object类的办法，都只能在同步办法或者同步代码块中应用，否则会抛出异样

生产者消费者问题

解决办法：

  1. 利用缓冲区解决：管程法

    //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 Producer(container).start();
        new Consumer(container).start();
    }

}

//生产者
class Producer extends Thread{
    SynContainer container;
    public Producer(SynContainer container) {
        this.container = container;
    }
    
    //生产
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            container.push(new Chicken(i));
            System.out.println("生产了第"+i+"只鸡");
        }
    }
}

//消费者
class Consumer extends Thread{
    SynContainer container;
    public Consumer(SynContainer container) {
        this.container = container;
    }
    //生产
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                System.out.println("生产了第"+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{
    //须要一个容器大小
    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，就须要期待消费者生产
        if(count == chickens.length) {
            //告诉消费者生产，生产期待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果没有满，咱们就须要丢入产品
        chickens[count] = chicken;
        count++;
        
        //能够告诉消费者生产了
        this.notifyAll();
    }

    //消费者生产产品
    public synchronized Chicken pop() {
        //判断是否生产
        if(count==0) {
            //期待生产者生产
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果能够生产
        count--;
        Chicken chicken = chickens[count];    
        //吃完了，告诉生产者生产
        this.notifyAll();
        return chicken;
        
    }
}

  2. 利用标记位解决：信号灯法

    package com.zhg.thread;

//测试生产者消费者模型2-->利用标记位解决：信号灯法
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("高兴大本营");
            }else {
                this.tv.play("广告");
            }
        }
    }
}

//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{
    
    //演员表演，观众期待 T
    //观众观看，演员期待 F
    String voice;//表演的节目
    boolean flag = true;
    
    //表演
    public synchronized void play(String voice) {
        
        if(!flag) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
        System.out.println("演员表演了："+voice);
        //告诉观众观看
        this.notifyAll(); //告诉唤醒
        this.voice = voice;
        this.flag = !this.flag;
    }
    
    //观看
    public synchronized void watch() {
        if(flag) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("观众观看了："+voice);
        //告诉演员表演
        this.notifyAll();
        this.flag = !this.flag;
    }
}

线程池

背景：常常创立和销毁，使用量特地大的资源，比方并发状况下的线程，对性能影响很大。

思路：提前创立好多个线程，放入线程池中，应用时间接获取，应用完放回池中。能够防止频繁创立销毁、实现反复利用。

益处：

  • 进步响应速度
  • 升高资源耗费
  • 便于线程治理

JDK 5.0起提供了线程池相干API：ExecutorService和Executors

  • ExecutorService：真正的线程池接口。
  • Executor：工具类、线程池的工厂类，用于创立并返回不同类型的线程池。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

//测试线程池
public class TestPool {

    public static void main(String[] args) {
        //1.创立服务，创立线程池
        //newFixedThreadPool 参数为线程池大小
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        //2.敞开连贯
        service.shutdown();
    }
}

class MyThread implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        
    }
}

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