10,7学习记录（多线程）
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创建多线程的方式一：继承Thread类
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自定义线程类继承Thread类
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重写run()方法，编写线程执行体
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创建多线程的方式二：实现Runable接口
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创建一个实现了Runnable接口的类
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实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
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创建实现类的对象
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将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
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通过Thread类的对象调用start()
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创建多线程的方式三：实现Callable接口
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创建一个实现Callable的实现类
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实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()方法中
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创建Callable接口实现类的对象
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将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象
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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()
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获取Callable中call方s法的返回值
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创建多线程的方式四：实现Callable接口
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提供指定线程数量的线程池
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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
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关闭连接池
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注意：线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行
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注意：若要再启动一个线程，不可以还让已经start()的线程去执行。(会报ILLeaglThreadStateException异常) 我们需要重新创建一个线程的对象调用start()
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创建多线程的方式一：继承Thread类
public class ThreadTeat extends Thread{
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创建多线程的方式二：实现Runable接口
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
//创建实现类的对象
MyThread myThread = new MyThread();
//将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
Thread t1 = new Thread(myThread);
//通过Thread类的对象调用start() 1、启动线程 2、调用当前线程的run()--> 调用了Runnable类型的target的run()
t1.start();
//再启动一个线程，遍历100以内的偶数
Thread t2=new Thread(myThread);
t2.start();
}
}
//创建一个实现了Runnable接口的类
class MyThread implements Runnable{
//实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
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实例1：创建三个窗口卖票，总票数为100张，使用继承类方法实现
//创建三个窗口卖票，总票数为100张，使用继承类方法实现
//目前存在线程的安全问题 （待解决）
public class WindowsTest {
public static void main(String[] args) {
Ticket ticket = new Ticket();
Ticket ticket1 = new Ticket();
Ticket ticket2 = new Ticket();
ticket.setName("窗口1");
ticket1.setName("窗口2");
ticket2.setName("窗口3");
ticket.start();
ticket1.start();
ticket2.start();
}
}
class Ticket extends Thread{
private static int ticket=100;
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实例2：创建三个窗口卖票，总票数为100张，使用实现Runnable接口的方式
//创建三个窗口卖票，总票数为100张，使用实现Runnable接口的方式
//目前存在线程的安全问题 （待解决）
public class WindowsTestRunnable {
public static void main(String[] args) {
windows w1 = new windows();
Thread t1 = new Thread(w1);
Thread t2=new Thread(w1);
Thread t3=new Thread(w1);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class windows implements Runnable{
private int ticket=100;
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练习一：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内的偶数，另外一个遍历100以内的奇数
public class ThreadDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Mythread1 mythread1 = new Mythread1();
Mythread2 mythread2 = new Mythread2();
mythread1.start();
mythread2.start();
}
}
class Mythread1 extends Thread{
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练习二：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内的偶数，另外一个遍历100以内的奇数（利用Thread类的匿名子类的方式）
public class ThreadDemo2 {
public static void main(String[] args) {
new Thread(){
比较创建线程的两种方式
开发中：优先选择：实现Runnable接口的方式
原因：1.实现的方式没有类的单继承性的局限性
2.实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况
联系：public class Thread implements Runnable
相同点：两种方式都需要重写run()，将线程要执行的逻辑声明再run()中。
目前两种方式，要想启动线程，都是调用的Thread类中的start()。
测试Thread中的常用方法：
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start()：启动当前线程；调用当前线程的run();
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run()：通常需要重写Thread类中的此方法，将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
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currentThread()：静态方法，返回执行当前代码的线程
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getName()：获取当前线程的名字
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setName()：设置当前线程的名字
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yield()：释放当前cpu的执行权
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join()：在线程a中调用线程b的join()，此时线程a就进入阻塞状态，直到线程完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态。
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stop()：已过时。当执行此方法时，强制结束当前线程。
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sleep(long millitime)：让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内，当前线程是阻塞状态。
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isAlive()：判断当前线程是否存活
线程的优先级
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MAX_PRIORITY:10
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MIN_PRIORITY:1
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NORM_PRIORITY:5
如何获取和设置当前线程的优先级
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getPriority():获取线程的优先级
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setPriority(int p):设置线程的优先级
线程的生命周期
处理实现Runnable的线程安全问题（以卖车票的例子举例）
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问题：卖票的过程中，出现了重票、错票 -->出现了线程的安全问题
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问题出现的原因：当某个线程操作车票的过程中，尚未完成操作时，其他线程参与进来，也操作车票
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如何解决：当一个线程a在操作ticket的时候，其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时，线程才可以开始操作ticket。这种情况即使a出现了阻塞，也不能被改变。
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在Java中，我们通过同步机制，来解决线程的安全问题。
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同步的方式，解决了线程的安全问题。------优点
操作同步代码时，只能有一个线程参与，其他线程等待。相当于时一个单线程的过程，效率低。-------局限性
方法一：同步代码块
synchronized(同步监视器){
//需要被同步的代码
}
public class WindowsTestRunnable {
public static void main(String[] args) {
windows w1 = new windows();
Thread t1 = new Thread(w1);
Thread t2=new Thread(w1);
Thread t3=new Thread(w1);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class windows implements Runnable{
private int ticket=100;
Object oj=new Object();
说明：
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操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码 ----->不能包多也不能包少
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共享数据：多个线程共同操作的变量。比如ticket就是共享数据。
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同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。
要求：多个线程必须要共用一把锁
补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器
方法二：同步方法
public class WindowsTestRunnablemethod {
public static void main(String[] args) {
Windows2 w2 = new Windows2();
Thread t1 = new Thread(w2);
Thread t2 = new Thread(w2);
Thread t3 = new Thread(w2);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class Windows2 implements Runnable{
private int ticket=100;
@Override
public void run() {
while(true){
show();
if (ticket==0)
break;
}
}
private synchronized void show(){
if(ticket>0){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": 卖票，票号为："+ticket);
ticket--;
}
}
}
关于同步方法的总结：
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同步方法仍然涉及到同步监视器，只要是不需要我们显示的声明。
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非静态的同步方法，同步监视器是：this
静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身
解决继承Thread类的方式的线程安全问题（以卖车票的例子举例）
例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张，使用继承Thread类的方式
方法一：同步代码块
public class WindowsTestExtends {
public static void main(String[] args) {
Ticket ticket = new Ticket();
Ticket ticket1 = new Ticket();
Ticket ticket2 = new Ticket();
ticket.setName("窗口1");
ticket1.setName("窗口2");
ticket2.setName("窗口3");
ticket.start();
ticket1.start();
ticket2.start();
}
}
class Ticket extends Thread{
private static int ticket=100;
private static Object obj=new Object();
@Override
public void run() {
while (true){
// synchronized(Ticket.class) {
synchronized(obj) {
if (ticket > 0) {
System.out.println(getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
ticket--;
} else {
break;
}
}
}
}
}
说明：
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操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码----->不能包多也不能包少
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共享数据：多个线程共同操作的变量。比如ticket就是共享数据。
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同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。
要求：多个线程必须要共用一把锁
补充：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
方法二：同步方法
public class WindowsTestExtendsmethod {
public static void main(String[] args) {
Windows1 w1 = new Windows1();
Windows1 w2 = new Windows1();
Windows1 w3 = new Windows1();
w1.setName("窗口1");
w2.setName("窗口2");
w3.setName("窗口3");
w1.start();
w2.start();
w3.start();
}
}
class Windows1 extends Thread{
private static int ticket=100;
@Override
public void run() {
while(true){
show();
if (ticket==0)
break;
}
}
private static synchronized void show(){//同步监视器：Windows1.class
if(ticket>0){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": 卖票，票号为："+ticket);
ticket--;
}
}
}
解决线程安全问题的方式三：Lock锁 --- JDK5.0新增
步骤：
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实例化ReentrantLock
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调用锁定方法lock()
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调用解锁方法unlock()
public class WindowsTestLockmethod {
public static void main(String[] args) {
window w1 = new window();
Thread t1 = new Thread(w1);
Thread t2 = new Thread(w1);
Thread t3 = new Thread(w1);
t1.setName("窗口1");
t2.setName("窗口2");
t3.setName("窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
class window implements Runnable{
private int ticket=100;
//1.实例化ReentrantLock
private ReentrantLock lock=new ReentrantLock(true);
@Override
public void run() {
while(true){
try{
//2.调用锁定方法Lock()
lock.lock();
if (ticket>0)
{
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"：卖票！ 票号为"+ticket);
ticket--;
}
else {
break;
}
}finally {
// 3.调用解锁方法：unlock()
lock.unlock();
}
}
}
}
synchronized与lock的异同
相同：二者都可以解决线程的安全问题
不同：synchronized机制在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器。
lock需要手动的启动同步（lock()），同时结束同步也需要手动的实现（unlock()）
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（方法体之外）
线程通信的三个方法
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wait()：一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器
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notify()：一旦执行此方法，就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个
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notifyAll()：一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程
说明：
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wait()，notify()，notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
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wait()，notify()，notifyAll()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。 否则会出现IllegalMonitorStateException异常
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wait()，notify()，notifyAll()三个方法是定义在java.long.Object类中。
***sleep()和wait()的异同
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相同的：一旦执行方法，都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
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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).调用的要求不同：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。
线程通信的应用经典例题：生产者/消费者问题
//线程通信的应用：经典例题：生产者/消费者问题
/**
* 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，如果店中有了产品了再通知消费者来取走产品
*/
public class ProductTest {
public static void main(String[] args) {
clerk clerk=new clerk();
Productor p1 = new Productor(clerk);
Consumer c1 = new Consumer(clerk);
p1.setName("生产者1");
c1.setName("消费者1");
p1.start();
c1.start();
}
}
class clerk{
private int produceCount=0;
public synchronized void productormethod() {//生产产品
if (produceCount<20)
{
produceCount++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始生产第"+produceCount+"个产品");
notify();
}else{
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public synchronized void consumermethod() {//消费产品
if (produceCount>0)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始消费第"+produceCount+"个产品");
produceCount--;
notify();
}else{
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
class Productor extends Thread{//生产者
private clerk cle;
public Productor(clerk cle) {
this.cle = cle;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(getName()+":开始生产产品。。。。");
while(true){
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
cle.productormethod();
}
}
}
class Consumer extends Thread{//消费者
private clerk cle;
public Consumer(clerk cle) {
this.cle = cle;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(getName()+":开始消费产品。。。。");
while(true){
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
cle.consumermethod();
}
}
}
JDK5.0新增线程创建方式一：实现Callable接口
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与使用Runnable相比，Callable功能更加强大些
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相比run()方法，可以有返回值
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方法可以抛出异常
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支持泛型的返回值
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需要借助FutureTask类，比如获取返回结果
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import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
/*
创建线程的方式三：实现Callable接口。------JDK 5.0新增
如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大？
1、call()方法可以有返回值
2、call()方法可以抛出异常，被外面的操作捕获，获取异常的信息
3、Callable是支持泛型
*/
//1、创建一个实现Callable的实现类
class NumThread implements Callable{
//2、实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()方法中
@Override
public Object call() throws Exception {
int sum=0;
for (int i = 0; i <=100 ; i+=2) {
System.out.println(i);
sum+=i;
}
return sum;
}
}
public class ThreadNew {
public static void main(String[] args) {
//3、创建Callable接口实现类的对象
NumThread numThread = new NumThread();
//4、将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象
FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
//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()
new Thread(futureTask).start();
try {
//6、获取Callable中call方法的返回值
//get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
Object sum= futureTask.get();
System.out.println("总和为："+sum);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
JDK5.0新增线程创建方式一：使用线程池
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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。
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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。
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好处：
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提高了响应速度（减少了创建新线程的实践）
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降低资源消耗（重复利用线程池线程，不需要每次都创建）
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便于线程的管理
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corePoolSize：核心池的大小
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maximumPoolSize：最大线程数
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KeepAliveTIme：线程没任务时最多保持多长时间会终止
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import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
class NumberThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <=100; i++) {
if(i%2==0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
}
}
}
class NumberThread1 implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <=100; i++) {
if(i%2!=0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
}
}
}
public class ThreadPool {
public static void main(String[] args) {
//1.提供指定线程数量的线程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//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
service.execute(new NumberThread()); //适用于Runnable
service.execute(new NumberThread1()); //适用于Runnable
// service.submit(); //适用于Callable
// 3.关闭连接池
service.shutdown();
}
}
浙公网安备 33010602011771号