JAVA语言学习-Day6

程序、进程、线程

程序：指令与数据的有序集合，静态概念

进程：执行程序的一次执行过程，动态概念。是系统分配资源的单位

线程：一个进程中至少包含一个线程，通常一个进程中有若干个线程。线程是cpu调度和执行的单位

线程的创建

• 继承thread类

• 实现runnable接口

• 实现callable接口

线程开启不一定立即执行，由cpu调度执行

//start();主线程调用start，开辟子线程执行run，多条执行路径，主线程和子线程并行交替执行
//run(); 主线程执行run，只有主线程一条执行路径
//callabe
ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(10);//创建线程池,线程池连接数为10
Future<V> r1 = ser.submit(new MyThread());//提交执行
V rs = r1.get();//获取结果
ser.shutdownNow();//关闭服务
​
FutureTask<V> futureTask = new FutureTask<V>(new MyThread());
new Thread(futureTask).start();
V v = futureTask.get();//V泛型
System.out.println(V);
    
class MyThread implements callable<V>{
    @Override
    public V call() throws Exception{
        return V;
    }
}

网图下载

//url网图地址，name保存的文件名
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));

并发概念

多个线程同时操作同一个对象

静态代理

• 真实对象和代理对象都要实现同一个接口

• 代理对象要代理真实角色

Lambda表达式（jdk1.8）

• 函数式接口

  • 任何接口，如果只包含唯一一个抽象方法，那么它就是一个函数式接口

  • 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

yield（线程礼让）

• 礼让线程，让当前正在执行的线程暂停，但不阻塞

• 将线程从运行状态转为就绪状态

• 让cpu重新调度，礼让不一定成功

Thread.yield();

join线程强制执行

• join合并线程，带此线程执行完成后，再执行其他线程，其他线程阻塞

线程状态观测

1. NEW：尚未执行的线程

2. RUNNABLE：在JAVA虚拟机中执行的线程

3. BLOCKED：被阻塞等待监视器锁定的线程

4. WAITING：正在等待另一个线程执行特定动作的线程

5. 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

6. TERMINATED：已退出的线程

Thread.state st = Thread.getState();
System.out.println(st);

守护线程（daemon）

• 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

• 虚拟机不必等待守护线程执行完毕

new Thread().setDaemon(true);//默认false表示用户线程，正常的线程都是用户线程

线程同步机制

synchronized

并发：同一个对象被多个线程同时操作

形成条件：队列和锁

CopyOnWriteArrayList //线程安全的

死锁

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，对已获取的资源保持不放

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

Lock锁（jdk1.5）

• Lock是显示锁（手动开启和关闭），synchronized是隐式锁，除了作用域自动释放

• 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。并且具有更好的拓展性（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，分配了相应资源）>同步方法（在方法体之外）

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
try{
    lock.lock();
}catch(){
    
}finally{
    lock.unlock();
}

线程协作

生产者消费者问题

• 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

• 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，直到仓库中的产品被消费者取走为止

• 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

解决方式

1. 并发协作模型“生产者/消费者模式”--->管程法

   • 生产者将生产好的数据放入缓冲区，消费者从缓冲区拿出数据

2. 并发协作模型“生产者/消费者模式”--->信号灯法

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。类似现实生活中的公共交通工具

• 好处

  1. 提高了响应速度（减少了创建新线程的时间）

  2. 降低资源消耗（重复利用线程池中的线程，不需要每次都创建）

  3. 便于线程管理(...)

     • corePoolSize:核心池的大小

     • maximumPoolSize:最大线程数

     • keeyAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

ExecutorService service = new Executor.newFixedThreadPool(10);
service.execute(new Thread());
service.shutdown();