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关于java:Java多线程基础

文章和代码曾经归档至【Github 仓库:https://github.com/timerring/java-tutorial】或者公众号【AIShareLab】回复 java 也可获取。

多线程根底

线程相干概念

程序(program)

是为实现特定工作、用某种语言编写的一组指令的汇合。简略的说: 就是咱们写的代码。

过程

  1. 过程是指运行中的程序,比方咱们应用 QQ,就启动了一个过程,操作系统就会为该过程分配内存空间。当咱们应用迅雷,又启动了一个过程,操作系统将为迅雷调配新的内存空间。
  2. 过程是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是动静过程: 有它本身的产生、存在和沦亡的过程

线程

  1. 线程由过程创立的,是过程的一个实体
  2. 一个过程能够领有多个线程, 如下图

其余相干概念

  1. 单线程: 同一个时刻, 只容许执行一个线程。
  2. 多线程: 同一个时刻, 能够执行多个线程,比方: 一个 qq 过程,能够同时打
    开多个聊天窗口, 一个迅雷过程, 能够同时下载多个文件。
  3. 并发: 同一个时刻,多个工作交替执行,造成一种“貌似同时”的错觉,简略的说单核 cpu 实现的多任务就是并发。
  1. 并行: 同一个时刻,多个工作同时执行。多核 cpu 能够实现并行。

获取 cpu 的数量 / 外围数

package com.hspedu;


public class CpuNum {public static void main(String[] args) {Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        // 获取以后电脑的 cpu 数量 / 外围数
        int cpuNums = runtime.availableProcessors();
        System.out.println("以后有 cpu 个数 =" + cpuNums);
    }
}

线程根本应用

创立线程的两种形式

在 java 中线程来应用有两种办法。

1. 继承 Thread 类,重写 run 办法

2. 实现 Runnable 接口, 重写 run 办法

线程利用案例 1 - 继承 Thread 类

运行程序时就相当启动了一个过程,进入 main 时就开启了一个 main 线程,

1)请编写程序, 开启一个线程,该线程每隔 1 秒。在控制台输入“哺瞄。我是小猫咪

2)对上题改良: 当输入 80 次啪瞄, 我是小猫咪, 完结该线程

3)应用 JConsole 监控线程执行状况, 并画出程序示意图!

在过程运行时间接在控制台输出 JConsole 即可。

主线程挂了然而子线程还在继续执行,这并不会导致应用程序的完结。阐明: 当 main 线程启动一个子线程 Thread-0, 主线程不会阻塞, 会继续执行(不会等执行结束后再往下执行),这时 主线程和子线程是交替执行。

package com.hspedu.threaduse;

/**
 * 演示通过继承 Thread 类创立线程
 */
public class Thread01 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        // 创立 Cat 对象,能够当做线程应用
        Cat cat = new Cat();

        // 读源码
        /*
            (1)
            public synchronized void start() {start0();
            }
            (2)
            //start0() 是本地办法,是 JVM 调用, 底层是 c /c++ 实现
            // 真正实现多线程的成果,是 start0(), 而不是 run
            private native void start0();

         */

        cat.start();// 启动线程 -> 最终会执行 cat 的 run 办法



        //cat.run();//run 办法就是一个一般的办法, 没有真正的启动一个线程,就会把 run 办法执行结束,才向下执行,因而要真正实现多线程,还是应该应用 start 办法。// 阐明: 当 main 线程启动一个子线程 Thread-0, 主线程不会阻塞, 会继续执行(不会等执行结束后再往下执行),这时 主线程和子线程是交替执行。System.out.println("主线程继续执行" + Thread.currentThread().getName());// 名字 main
        for(int i = 0; i < 60; i++) {System.out.println("主线程 i=" + i);
            // 让主线程休眠
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

// 阐明
//1. 当一个类继承了 Thread 类,该类就能够当做线程应用
//2. 咱们会重写 run 办法,写上本人的业务代码
//3. run Thread 类 实现了 Runnable 接口的 run 办法,如下

/*
    @Override
    public void run() {if (target != null) {target.run();
        }
    }
 */



class Cat extends Thread {

    int times = 0;
    @Override
    public void run() {// 重写 run 办法,写上本人的业务逻辑

        while (true) {
            // 该线程每隔 1 秒。在控制台输入“喵喵, 我是小猫咪”System.out.println("喵喵, 我是小猫咪" + (++times) + "线程名 =" + Thread.currentThread().getName());
            // 让该线程休眠 1 秒 ctrl+alt+t
            try {Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }
            if(times == 80) {break;// 当 times 到 80, 退出 while, 这时线程也就退出..}
        }
    }
}

start()办法调用 start0()办法后,该线程并不一定会立马执行,只是将线程变成了可运行状态。具体什么时候执行,取决于 CPU,由 CPU 对立调度。

线程利用案例 2 - 实现 Runnable 接口

  1. java 是单继承的,在某些状况下一个类可能曾经继承了某个父类, 这时在用继承 Thread 类办法来创立线程显然不可能了。
  2. java 设计者们提供了另外一个形式创立线程,就是通过实现 Runnable 接口来创立线程

利用案例

请编写程序, 该程序能够每隔 1 秒。在控制台输入“hi!”, 当输入 10 次后,主动退出。请应用实现 Runnable 接口的形式实现。

这里底层应用了设计模式[代理模式]=> 代码模仿实现 Runnable 接口开发线程的机制

package com.hspedu.threaduse;

/**
 * 通过实现接口 Runnable 来开发线程
 */
public class Thread02 {public static void main(String[] args) {Dog dog = new Dog();
        //dog.start(); 这里不能调用 start
        // 创立了 Thread 对象,把 dog 对象(实现 Runnable), 放入 Thread
        Thread thread = new Thread(dog);
        thread.start();

//        Tiger tiger = new Tiger();// 实现了 Runnable
          // 1.
//        ThreadProxy threadProxy = new ThreadProxy(tiger);
          // 2.
//        threadProxy.start();}
}

class Animal {
}

class Tiger extends Animal implements Runnable {
    // 6.
    @Override
    public void run() {System.out.println("老虎嗷嗷叫....");
    }
}

// 线程代理类 , 模仿了一个极简的 Thread 类
class ThreadProxy implements Runnable {// 你能够把 Proxy 类当做 ThreadProxy

    private Runnable target = null;// 属性,类型是 Runnable
    // 5.
    @Override
    public void run() {if (target != null) {target.run();// 动静绑定(运行类型 Tiger)}
    }

    public ThreadProxy(Runnable target) {this.target = target;}
    // 3.
    public void start() {start0();// 这个办法时真正实现多线程办法
    }
    // 4.
    public void start0() {run();
    }
}


class Dog implements Runnable { // 通过实现 Runnable 接口,开发线程

    int count = 0;

    @Override
    public void run() { // 一般办法
        while (true) {System.out.println("小狗汪汪叫..hi" + (++count) + Thread.currentThread().getName());

            // 休眠 1 秒
            try {Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }

            if (count == 10) {break;}
        }
    }
}

线程应用利用案例 - 多线程执行

请编写一个程序, 创立两个线程, 一个线程每隔 1 秒输入“hello,world”, 输入 10 次,退出, 一个线程每隔 1 秒输入“hi”,输入 5 次退出。

package com.hspedu.threaduse;

/**
 * main 线程启动两个子线程
 */
public class Thread03 {public static void main(String[] args) {T1 t1 = new T1();
        T2 t2 = new T2();
        Thread thread1 = new Thread(t1);
        Thread thread2 = new Thread(t2);
        thread1.start();// 启动第 1 个线程
        thread2.start();// 启动第 2 个线程}
}

class T1 implements Runnable {

    int count = 0;

    @Override
    public void run() {while (true) {
            // 每隔 1 秒输入“hello,world”, 输入 10 次
            System.out.println("hello,world" + (++count));
            try {Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }
            if(count == 60) {break;}
        }
    }
}

class T2 implements Runnable {

    int count = 0;

    @Override
    public void run() {
        // 每隔 1 秒输入“hi”, 输入 5 次
        while (true) {System.out.println("hi" + (++count));
            try {Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }
            if(count == 50) {break;}
        }
    }
}

线程如何了解

继承 Thread vs 实现 Runnable 的区别

  1. 从 java 的设计来看,通过继承 Thread 或者实现 Runnable 接口来创立线程实质上没有区别, 从 jdk 帮忙文档咱们能够看到 Thread 类自身就实现了
    Runnable 接口。
  2. 实现 Runnable 接口方式更加适宜多个线程共享一个资源的状况,并且防止了单继承的限度, 倡议应用 Runnable。
  3. [售票零碎],编程模仿三个售票窗口售票 100, 别离应用继承 Thread 和实现 Runnable 形式, 并剖析有什么问题? 均会呈现超卖的问题。
package com.hspedu.ticket;

/**
 * 应用多线程,模仿三个窗口同时售票 100 张
 */
public class SellTicket {public static void main(String[] args) {

        // 测试
//        SellTicket01 sellTicket01 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket02 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket03 = new SellTicket01();
//
//        // 这里咱们会呈现超卖..
//        sellTicket01.start();// 启动售票线程
//        sellTicket02.start();// 启动售票线程
//        sellTicket03.start();// 启动售票线程


        System.out.println("=== 应用实现接口方式来售票 =====");
        SellTicket02 sellTicket02 = new SellTicket02();

        new Thread(sellTicket02).start();// 第 1 个线程 - 窗口
        new Thread(sellTicket02).start();// 第 2 个线程 - 窗口
        new Thread(sellTicket02).start();// 第 3 个线程 - 窗口}
}

// 应用 Thread 形式

class SellTicket01 extends Thread {

    private static int ticketNum = 100;// 让多个线程共享 ticketNum

    @Override
    public void run() {while (true) {if (ticketNum <= 0) {System.out.println("售票完结...");
                break;
            }

            // 休眠 50 毫秒, 模仿
            try {Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票"
                    + "残余票数 =" + (--ticketNum));

        }
    }
}



// 实现接口方式
class SellTicket02 implements Runnable {
    private int ticketNum = 100;// 让多个线程共享 ticketNum

    @Override
    public void run() {while (true) {if (ticketNum <= 0) {System.out.println("售票完结...");
                break;
            }

            // 休眠 50 毫秒, 模仿
            try {Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票"
                    + "残余票数 =" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1  - -2

        }
    }
}

线程终止

根本阐明

  1. 当线程实现工作后,会主动退出。
  2. 还能够通过应用变量来管制 run 办法退出的形式进行线程,即告诉形式。

利用案例

需要: 启动一个线程 t,要求在 main 线程中去进行线程 t, 请编程实现。

package com.hspedu.exit_;

public class ThreadExit_ {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {T t1 = new T();
        t1.start();

        // 如果心愿 main 线程去管制 t1 线程的终止, 必须能够批改 loop
        // 让 t1 退出 run 办法,从而终止 t1 线程 -> 告诉形式
        // 让主线程休眠 10 秒,再告诉 t1 线程退出
        System.out.println("main 线程休眠 10s...");
        Thread.sleep(10 * 1000);
        t1.setLoop(false);
    }
}

class T extends Thread {
    private int count = 0;
    // 设置一个控制变量
    private boolean loop = true;
    @Override
    public void run() {while (loop) {

            try {Thread.sleep(50);// 让以后线程休眠 50ms
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("T 运行中...." + (++count));
        }
    }
    public void setLoop(boolean loop) {this.loop = loop;}
}

线程罕用办法

罕用办法第一组

  1. setName A // 设置线程名称,使之与参数 name 雷同
  2. getName // 返回该线程的名称
  3. startM // 使该线程开始执行;Java 虚拟机底层调用该线程的 start0 方
  4. run // 调用线程对象 run 办法;
  5. setPriority // 更改线程的优先级
  6. getPriority // 获取线程的优先级
  7. sleep // 在指定的毫秒数内让以后正在执行的线程休眠(暂停执行)
  8. interrupt // 中断线程

注意事项和细节

  1. start 底层会创立新的线程,调用 run, run 就是一个简略的办法调用,不会启动新线程。
  2. 线程优先级的范畴。
  3. interrupt,中断线程,但并没有真正的完结线程。所以个别用于中断正在休眠线程。
  4. sleep: 线程的静态方法,使以后线程休眠。
package com.hspedu.method;

public class ThreadMethod01 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 测试相干的办法
        T t = new T();
        t.setName("timerring");
        t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//1
        t.start();// 启动子线程


        // 主线程打印 5 hi , 而后我就中断 子线程的休眠
        for(int i = 0; i < 5; i++) {Thread.sleep(1000);
            System.out.println("hi" + i);
        }

        System.out.println(t.getName() + "线程的优先级 =" + t.getPriority());//1
        t.interrupt();// 当执行到这里,就会中断 t 线程的休眠.}
}

class T extends Thread { // 自定义的线程类
    @Override
    public void run() {while (true) {for (int i = 0; i < 100; i++) {// Thread.currentThread().getName() 获取以后线程的名称
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "吃包子~~~~" + i);
            }
            try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "休眠中~~~");
                Thread.sleep(20000);//20 秒
            } catch (InterruptedException e) {
                // 当该线程执行到一个 interrupt 办法时,就会 catch 一个 异样, 能够退出本人的业务代码
                // InterruptedException 是捕捉到一个中断异样.
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被 interrupt 了");
            }
        }
    }
}

罕用办法第二组

  1. yield:线程的礼让。让出 cpu, 让其余线程执行,但礼让的工夫不确定,所以也不肯定礼让胜利
  2. join:线程的插队。插队的线程一旦插队胜利,则必定先执行完插入的线程所有的工作。

案例:main 线程创立一个子线程,每隔 1s 输入 hello, 输入 20 次, 主线程每隔 1 秒, 输入 hi,输入 20 次。要求: 两个线程同时执行,当主线程输入 5 次后,就让子线程运行结束,主线程再持续。

package com.hspedu.method;

public class ThreadMethod02 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {T2 t2 = new T2();
        t2.start();

        for(int i = 1; i <= 20; i++) {Thread.sleep(1000);
            System.out.println("主线程(小弟) 吃了" + i  + "包子");
            if(i == 5) {System.out.println("主线程(小弟) 让 子线程(老大) 先吃");
                //join, 线程插队
                //t2.join();// 这里相当于让 t2 线程先执行结束
                Thread.yield();// 礼让,不肯定胜利.
                System.out.println("线程(老大) 吃完了 主线程(小弟) 接着吃..");
            }
        }
    }
}

class T2 extends Thread {
    @Override
    public void run() {for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            try {Thread.sleep(1000);// 休眠 1 秒
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("子线程(老大) 吃了" + i +  "包子");
        }
    }
}

课堂练习

  1. 主线程每隔 1s,输入 hi, 一共 10 次
  2. 当输入到 hi5 时,启动一个子线程(要求实现 Runnable),每隔 1s 输入 hello, 等该线程输入 10 次 hello 后,退出
  3. 主线程持续输入 hi,直到主线程退出.
  4. 如图, 实现代码其实线程插队
package com.hspedu.method;

public class ThreadMethodExercise {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t3 = new Thread(new T3());// 创立子线程
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {System.out.println("hi" + i);
            if(i == 5) {// 阐明主线程输入了 5 次 hi
                t3.start();// 启动子线程 输入 hello...
                t3.join();// 立刻将 t3 子线程,插入到 main 线程,让 t3 先执行}
            Thread.sleep(1000);// 输入一次 hi, 让 main 线程也休眠 1s
        }
    }
}

class T3 implements Runnable {
    private int count = 0;

    @Override
    public void run() {while (true) {System.out.println("hello" + (++count));
            try {Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }
            if (count == 10) {break;}
        }
    }
}

用户线程和守护线程

  1. 用户线程: 也叫工作线程,当线程的工作执行完或告诉形式完结。
  2. 守护线程: 个别是为工作线程服务的,当所有的用户线程完结,守护线程主动完结。
  3. 常见的守护线程: 垃圾回收机制

利用案例

上面咱们测试如何将一个线程设置成守护线程。

只须要将 myDaemonThread.setDaemon(true); 设置为 true 即可。

package com.hspedu.method;

public class ThreadMethod03 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {MyDaemonThread myDaemonThread = new MyDaemonThread();
        // 如果咱们心愿当 main 线程完结后,子线程主动完结,只需将子线程设为守护线程即可
        myDaemonThread.setDaemon(true);
        myDaemonThread.start();

        for(int i = 1; i <= 10; i++) {//main 线程
            System.out.println("工作...");
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

class MyDaemonThread extends Thread {public void run() {for (; ;) {// 有限循环
            try {Thread.sleep(1000);// 休眠 1000 毫秒
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("聊天");
        }
    }
}

线程的生命周期

线程的几种状态

JDK 中用 Thread.State 枚举示意了线程的几种状态

线程状态转换图!!!!

有些书中说一共有 7 个状态,实际上就是将 Runnable 状态中 Ready 和 Running 离开了。到底是否运行还是取决于内核态的调度状况。

package com.hspedu.state_;

public class ThreadState_ {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {T t = new T();
        System.out.println(t.getName() + "状态" + t.getState());
        t.start();

        while (Thread.State.TERMINATED != t.getState()) {System.out.println(t.getName() + "状态" + t.getState());
            Thread.sleep(500);
        }

        System.out.println(t.getName() + "状态" + t.getState());

    }
}

class T extends Thread {
    @Override
    public void run() {while (true) {for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("hi" + i);
                try {Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                }
            }
            break;
        }
    }
}

Synchronized

线程同步机制

  1. 在多线程编程,一些敏感数据不容许被多个线程同时拜访,此时就应用同步拜访技术,保证数据在任何同一时刻,最多有一个线程拜访,以保证数据的完整性。
  2. 也能够这里了解:线程同步,即当有一个线程在对内存进行操作时,其余线程都不能够对这个内存地址进行操作,直到该线程实现操作,其余线程能力对该内存地址进行操作。

同步具体方法 -Synchronized

办法一同步代码块
synchronized (对象){ // 失去对象的锁,能力操作同步代码
    // 须要被同步代码;
}
办法二办法申明

synchronized 还能够放在办法申明中,示意整个办法 - 为同步办法

public synchronized void m (String name){// 须要被同步的代码}

剖析同步原理

互斥锁

根本介绍

  1. Java 语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保障共享数据操作的完整性。
  2. 每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记,这个标记用来保障在任一时刻,只能有一个线程拜访该对象。
  3. 关键字 synchronized 来与对象的互斥锁分割。当某个对象用 synchronized 润饰时, 表明该对象在任一时刻只能由一个线程拜访。
  4. 同步的局限性: 导致程序的执行效率要升高。
  5. 同步办法 (非动态的) 的锁能够是 this, 也能够是其余对象(要求是同一个对象)。
  6. 同步办法 (动态的) 的锁为以后类自身。即类.class
package com.hspedu.syn;

/**
 * 应用多线程,模仿三个窗口同时售票 100 张
 */
public class SellTicket {public static void main(String[] args) {

        // 测试
//        SellTicket01 sellTicket01 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket02 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket03 = new SellTicket01();
//
//        // 这里咱们会呈现超卖..
//        sellTicket01.start();// 启动售票线程
//        sellTicket02.start();// 启动售票线程
//        sellTicket03.start();// 启动售票线程


//        System.out.println("=== 应用实现接口方式来售票 =====");
//        SellTicket02 sellTicket02 = new SellTicket02();
//
//        new Thread(sellTicket02).start();// 第 1 个线程 - 窗口
//        new Thread(sellTicket02).start();// 第 2 个线程 - 窗口
//        new Thread(sellTicket02).start();// 第 3 个线程 - 窗口

        // 测试一把
        SellTicket03 sellTicket03 = new SellTicket03();
        new Thread(sellTicket03).start();// 第 1 个线程 - 窗口
        new Thread(sellTicket03).start();// 第 2 个线程 - 窗口
        new Thread(sellTicket03).start();// 第 3 个线程 - 窗口}
}


// 实现接口方式, 应用 synchronized 实现线程同步
class SellTicket03 implements Runnable {
    private int ticketNum = 100;// 让多个线程共享 ticketNum
    private boolean loop = true;// 管制 run 办法变量
    Object object = new Object();


    // 同步办法(动态的)的锁为以后类自身
    //1. public synchronized static void m1() {} 锁是加在 SellTicket03.class 上
    //2. 如果在静态方法中,实现一个同步代码块.
    /*
        synchronized (SellTicket03.class) {System.out.println("m2");
        }
     */
    public synchronized static void m1() {}
    public static  void m2() {synchronized (SellTicket03.class) {System.out.println("m2");
        }
    }

    //1. public synchronized void sell() {} 就是一个同步办法
    //2. 这时锁在 this 对象
    //3. 也能够在代码块上写 synchronize , 同步代码块, 互斥锁还是在 this 对象
    public /*synchronized*/ void sell() { // 同步办法, 在同一时刻,只能有一个线程来执行 sell 办法

        synchronized (/*this*/ object) {if (ticketNum <= 0) {System.out.println("售票完结...");
                loop = false;
                return;
            }

            // 休眠 50 毫秒, 模仿
            try {Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票"
                    + "残余票数 =" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1  - -2
        }
    }

    @Override
    public void run() {while (loop) {sell();//sell 办法是一共同步办法
        }
    }
}

// 应用 Thread 形式
// new SellTicket01().start()
// new SellTicket01().start(); 对象不是同一个,锁不住 m1()

class SellTicket01 extends Thread {

    private static int ticketNum = 100;// 让多个线程共享 ticketNum

    // 以下写法没用,因为每次对象都不是同一个,锁不住
//    public void m1() {//        synchronized (this) {//            System.out.println("hello");
//        }
//    }

    @Override
    public void run() {while (true) {if (ticketNum <= 0) {System.out.println("售票完结...");
                break;
            }

            // 休眠 50 毫秒, 模仿
            try {Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票"
                    + "残余票数 =" + (--ticketNum));

        }
    }
}


// 实现接口方式
class SellTicket02 implements Runnable {
    private int ticketNum = 100;// 让多个线程共享 ticketNum

    @Override
    public void run() {while (true) {if (ticketNum <= 0) {System.out.println("售票完结...");
                break;
            }

            // 休眠 50 毫秒, 模仿
            try {Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + "售出一张票"
                    + "残余票数 =" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1  - -2

        }
    }
}

注意事项和细节

  1. 同步办法如果没有应用 static 润饰: 默认锁对象为 this
  2. 如果办法应用 static 润饰,默认锁对象: 以后类.class
  3. 实现的落地步骤:

    • 须要先剖析上锁的代码
    • 抉择 同步代码块 或同步办法(同步的范畴越小,当然效率也就越高)
    • 要求多个线程的锁对象为同一个即可!

线程的死锁

根本介绍

多个线程都占用了对方的锁资源,但不肯相让,导致了死锁, 在编程是肯定要防止死锁的产生。

利用案例

package com.hspedu.syn;

/**
 * 模仿线程死锁
 */
public class DeadLock_ {public static void main(String[] args) {
        // 模仿死锁景象
        DeadLockDemo A = new DeadLockDemo(true);
        A.setName("A 线程");
        DeadLockDemo B = new DeadLockDemo(false);
        B.setName("B 线程");
        A.start();
        B.start();}
}


// 线程
class DeadLockDemo extends Thread {static Object o1 = new Object();// 保障多线程,共享一个对象, 这里应用 static
    static Object o2 = new Object();
    boolean flag;

    public DeadLockDemo(boolean flag) {// 结构器
        this.flag = flag;
    }

    @Override
    public void run() {

        // 上面业务逻辑的剖析
        //1. 如果 flag 为 T, 线程 A 就会先失去 / 持有 o1 对象锁, 而后尝试去获取 o2 对象锁
        //2. 如果线程 A 得不到 o2 对象锁,就会 Blocked
        //3. 如果 flag 为 F, 线程 B 就会先失去 / 持有 o2 对象锁, 而后尝试去获取 o1 对象锁
        //4. 如果线程 B 得不到 o1 对象锁,就会 Blocked
        if (flag) {synchronized (o1) { // 对象互斥锁, 上面就是同步代码
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入 1");
                synchronized (o2) { // 这里取得 li 对象的监督权
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入 2");
                }
                
            }
        } else {synchronized (o2) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入 3");
                synchronized (o1) { // 这里取得 li 对象的监督权
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入 4");
                }
            }
        }
    }
}

开释锁

上面操作会开释锁

  1. 以后线程的同步办法、同步代码块执行完结。
  2. 以后线程在同步代码块、同步办法中遇到 break、return。
  3. 以后线程在同步代码块、同步办法中呈现了未解决的 Error 或 Exception, 导致异样完结。
  4. 以后线程在同步代码块、同步办法中执行了线程对象的 wait()办法,以后线程暂停,并开释锁。

上面操作不会开释锁

  1. 线程执行同步代码块或同步办法时,程序调用 Thread.sleep()、Thread.yield()办法暂停以后线程的执行, 不会开释锁
  2. 线程执行同步代码块时,其余线程调用了该线程的 suspend()办法将该线程挂起,该线程不会开释锁。提醒: 应尽量避免应用 suspend()和 resume()来控制线程,办法不再举荐应用

作业

  1. 编程题

    (1)在 main 办法中启动两个线程

    (2)第 1 个线程循环随机打印 100 以内的整数

    (3)直到第 2 个线程从键盘读取了“Q”命令。

    package com.hspedu.homework;
    
    import java.util.Scanner;
    
    
    public class Homework01 {public static void main(String[] args) {A a = new A();
            B b = new B(a);// 肯定要留神.
            a.start();
            b.start();}
    }
    
    // 创立 A 线程类
    class A extends Thread {
        private boolean loop = true;
    
        @Override
        public void run() {
            // 输入 1 -100 数字
            while (loop) {System.out.println((int)(Math.random() * 100 + 1));
                // 休眠
                try {Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("a 线程退出...");
    
        }
    
        public void setLoop(boolean loop) {// 能够批改 loop 变量
            this.loop = loop;
        }
    }
    
    // 直到第 2 个线程从键盘读取了“Q”命令
    class B extends Thread {
        private A a;
        private Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    
        public B(A a) {// 结构器中,间接传入 A 类对象
            this.a = a;
        }
    
        @Override
        public void run() {while (true) {
                // 接管到用户的输出
                System.out.println("请输出你指令 (Q) 示意退出:");
                char key = scanner.next().toUpperCase().charAt(0);
                if(key == 'Q') {
                    // 以告诉的形式完结 a 线程
                    a.setLoop(false);
                    System.out.println("b 线程退出.");
                    break;
                }
            }
        }
    }
  2. 编程题

    (1)有 2 个用户别离从同一个卡上取钱(总额:10000)

    (2)每次都取 1000, 当余额有余时, 就不能取款了

    (3)不能呈现超取景象 =》线程同步问题.

    package com.hspedu.homework;
    
    public class Homework02 {public static void main(String[] args) {T t = new T();
            Thread thread1 = new Thread(t);
            thread1.setName("t1");
            Thread thread2 = new Thread(t);
            thread2.setName("t2");
            thread1.start();
            thread2.start();}
    }
    
    //1. 因为这里波及到多个线程共享资源,所以咱们应用实现 Runnable 形式
    //2. 每次取出 1000
    class T implements  Runnable {
        private int money = 10000;
    
        @Override
        public void run() {while (true) {
    
                // 解读
                //1. 这里应用 synchronized 实现了线程同步
                //2. 当多个线程执行到这里时,就会去抢夺 this 对象锁
                //3. 哪个线程抢夺到(获取)this 对象锁,就执行 synchronized 代码块, 执行完后,会开释 this 对象锁
                //4. 抢夺不到 this 对象锁,就 blocked,筹备持续抢夺
                //5. this 对象锁是非偏心锁.
    
                synchronized (this) {//
                    // 判断余额是否够
                    if (money < 1000) {System.out.println("余额有余");
                        break;
                    }
    
                    money -= 1000;
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取出了 1000 以后余额 =" + money);
                }
    
                // 休眠 1s
                try {Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
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