多线程详解

线程简介

多任务

边吃饭边玩手机开车+打电话+挂点滴

现实中太多这样同时做多件事情的例子了，看起来是多个任务都在做，其实本质上我们的大脑在同一时间依旧只做了一件事情。

多线程

原来是一条路，慢慢因为车太多了，道路阻塞，效率极低。为了提高使用的效率，能够充分利用道路，于是加了多个车道。从此，妈妈再也不用担心道路阻塞了。

程序进程线程

在操作系统中运行的程序就是进程。比如你的QQ，播放器，游戏，IDE等等。。。。

一个进程可以有多个线程，如视频中同时听着声音，看图像，看弹幕，等等

Process与Thread

说起进程,就不得不说下程序。程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。
而进程则是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念。是系统资源分配的单位。
通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位。

注意：
很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个cpu，即多核，如服务器。如果是模拟出来的多线程，即在一个cpu的情况下，在同一个时间点，cpu只能执行一个代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错局。

核心概念

线程就是独立的执行路径
在程序运行时,即使没有自己创建线程,后台也会有多个线程,比如主线程,gc线程
main()称之为主线程,为系统的入口,用于执行整个程序
在一个进程中,如果开辟了多个线程,线程的运行是由调度器（cpu）安排调度的,调度器是与操作系统紧密相关的,先后顺序是不能人为干预的
对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题,需要加入并发控制
线程会带来额外的开销,如CPU调度时间,并发控制开销
每个线程在自己的工作内存交互,内存控制不当会造成数据不一致

线程实现(重点)

线程创建(三种方法)

1.1 继承Thread类(重点)

自定义线程类继承Thread类

重写run()方法，编写线程执行体

创建线程对象，调用start()方法启动线程

package com.lin.demo01;

//创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法,调用start开启线程

//注意：线程开启不一定立即执行，，由CPU调度执行
public class TestThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        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

        //创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        //调用start()方法开启线程
        testThread1.start();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程--"+i);
        }
    }
}

案例：(下载图片)

package com.lin.demo01;


import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;

//联系Thread，实现多线程下载图片
public class TestThread2 extends Thread{
    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    public TestThread2(String url,String name){
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片线程的执行体
    @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://img2023.cnblogs.com/blog/2873693/202303/2873693-20230310192709669-1807883365.png","1.png");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://img2023.cnblogs.com/blog/2873693/202303/2873693-20230310192709669-1807883365.png","2.png");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://img2023.cnblogs.com/blog/2873693/202303/2873693-20230310192709669-1807883365.png","3.png");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

//下载器
class WebDownloader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");
        }
    }
}

结果：
    下载了文件名为：2.png
	下载了文件名为：3.png
	下载了文件名为：1.png

1.2 实现Runnable接口(重点)

推荐使用Runnable对象,因为Java单继承的局限性

自定义线程类实现Runnable接口

实现run()方法,编写线程执行体

创建线程对象,调用start()方法启动对象

package com.lin.demo01;


//创建线程方式2:实现runnable接口，重写run方法，执行线程需要丢入runnable接口的实现类，调用start方法
public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码---"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
        //创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程，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);
        }
    }
}

案例：火车票

package com.lin.demo01;

//多个线程同时操作同一个对象
//买火车票的例子

//发现问题：多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱
public class TestThread4 implements Runnable{
    //票数
    private int ticketNums = 10;


    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---->拿到了第"+ticketNums-- +"票");
            if(ticketNums <= 0){
                break;
            }
            
            //模拟延时
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    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").start();
    }
}

案例：龟兔赛跑

1.首先来个赛道，然后要离重点越来越近

2.判断比赛是否结束

3.打印出胜利者

4.龟兔赛跑开始

5.故事中是乌龟赢的，兔子需要睡觉，所以我们来模拟兔子睡觉

6.终于，乌龟赢得比赛

package com.lin.demo01;

//模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable{

    //胜利者
    private static String winner;
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i>50 && i<80){
                try {
                    Thread.sleep(200);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果比赛结束了，就停止程序
            if(flag){
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->跑了"+i+"步");
        }
    }

    //判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int steps){
        //判断是否有胜利者
        if(winner !=null){//已经存在胜利者了
            return true;
        }{
            if(steps >= 100){
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winner is "+ winner);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();
        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
    }
}

1.3 实现Callable接口(了解)

1.实现Callable接口，需要返回值类型

2.重写call方法，需要抛出异常

3.创建目标对象

4.创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);

5.提交执行：Future result1 = ser.submit(11);

6.获取结果：boolean r1 = result1.get()

7.关闭服务：ser.shutdownNow();

package com.lin.demo01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;

//线程实现方式3：实现callable接口
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    public TestCallable(String url,String name){
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片线程的执行体
    @Override
    public Boolean call() {
        WebDownloader1 webDownloader = new WebDownloader1();
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+ name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        TestCallable t1 = new TestCallable("https://img2023.cnblogs.com/blog/2873693/202303/2873693-20230310192709669-1807883365.png","1.png");
        TestCallable t2 = new TestCallable("https://img2023.cnblogs.com/blog/2873693/202303/2873693-20230310192709669-1807883365.png","2.png");
        TestCallable t3 = new TestCallable("https://img2023.cnblogs.com/blog/2873693/202303/2873693-20230310192709669-1807883365.png","3.png");


        //创建执行服务：
        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);

        //获取结果：
        boolean rs1 = r1.get();
        boolean rs2 = r2.get();
        boolean rs3 = r3.get();

        //关闭服务：
        ser.shutdownNow();

    }
}


//下载器
class WebDownloader1{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");
        }
    }
}

好处

可以定义返回值

可以抛出异常

静态代理

案例：结婚

package com.lin;

//静态代理模式
//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

//好处：
     //代理对象可以做很多真实对象做不了的事情
     //真实对象专注做自己的事情
public class StaticProxy {
    public static void main(String[] args) {

        new Thread(()-> System.out.println("我爱你")).start();

        You you = new You();//你要结婚

        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(you);

        weddingCompany.HappyMarry();
    }

}

interface Marry{
    void HappyMarry();
}

//真实角色，你去结婚
class You implements Marry{
    @Override
    public void HappyMarry() {
        System.out.println("我要结婚了，很开心");
    }
}


//代理角色，帮助你结婚
class WeddingCompany implements Marry{
    //代理谁 ---->真实目标角色
    private Marry target;

    public WeddingCompany(Marry target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public void HappyMarry() {
        before();
        this.target.HappyMarry();//这就是真实对象
        after();
    }

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

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

优化:使用线程,Lamda表达式

/**
 * 线程中的代理模式
 */
public class Demo8_StaticProxy {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(()-> System.out.println("我爱你")).start();
        new WeddingCompany(new You()).happyMarry();
    }
}
//WeddingCompany...上一个文件定义过了这里就直接使用了

Lambda表达式

λ 希腊字母表中排序第十一位的字母，英语名称为 Lambda
避免匿名内部类定义过多
其实质属于函数式编程的概念
去掉了一堆没有意义的代码,只留下核心逻辑

(params)-> expression[表达式]

(params) -> statement[语句]

(params)-> {statements}

new Thread (()->System.out.println(“多线程学习....”)).start();

理解Functional Interface (函数式接口) 是学习Java8 lambda表达式的关键

函数式接口的定义:

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。

public interface Runnable{
    public abstract void run();
}

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。

package com.lin.demo02;

//推导lambda表达式
public class TestLambdaDemo01 {
    //3.静态内部类
    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.局部内部类
        class Like3 implements ILike{
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I like lambda3!");
            }
        }

        like = new Like3();
        like.lambda();

        //5.匿名内部类,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!");
    }
}

lambda简化：

package com.lin.demo02;

public class TestLambdaDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.lambda表示简化
        Ilove love =  (int a) ->{
            System.out.println("I love you!--->" + a);
        };
        //简化1：去掉参数类型
        love = (a)->{
            System.out.println("I love you!--->" + a);
        };
        //简化2：简化括号
        love = a ->{
            System.out.println("I love you!--->" + a);
        };
        //简化3：去掉花括号
        love = a-> System.out.println("I love you!--->" + a);

        /*总结:
         * {}简略的条件是只能有一行代码,多行代码{}就不能简略了
         * 前提是接口为函数式接口(只能有一个方法)
         * 多个参数也可以去掉参数类型,要去掉就都去掉,必须加上()
         */

        love.love(521);


    }
}

interface Ilove{
    void love(int a);
}

class Love implements Ilove{
    @Override
    public void love(int a) {
        System.out.println("I love you!--->" + a);
    }
}

线程状态

线程方法

停止线程

示例：

package com.lin.state;

//测试stop
//1.建议线程正常停止--->利用次数，不建议死循环
//2.建议使用标志位--->设置一个标志位
//3.不要使用stop或者destroy等过时或者jdk不建议使用的方法
public class TestStop implements Runnable{
    //1.设置一个标志位
    private boolean flag = true;
    @Override
    public void run() {
        int i = 0;
        while(flag){
            System.out.println("run....Thread"+ i++);
        }
    }

    //2.设置一个公开的方法停止线程，转换标志位
    public void stop(){
        this.flag = false;
    }

    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方法切换标志位，让线程停止
                testStop.stop();
                System.out.println("线程停止");
            }
        }
    }
}

线程休眠

package com.lin.state;


//模拟倒计时
public class TestSleep2 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            tenDown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //模拟倒计时
    public static void tenDown() throws InterruptedException {
        int num = 10;
        while(true){
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(num--);
            if(num <= 0){
                break;
            }
        }
    }
}

package com.lin.state;

//每一秒获取当前时间
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class TestSleep3 {
    public static void main(String[] args) {
        //打印当前时间
        Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//获取系统当前时间
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
                startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//更新当前时间
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

线程礼让

package com.lin.state;

//测试礼让线程
//礼让不一定成功，看CPU心情
public class TestYield {
    public static void main(String[] args) {
        MyYield myYield = new MyYield();

        new Thread(myYield,"a").start();
        new Thread(myYield,"b").start();
    }
}

class MyYield implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行");
        
       Thread.yield();//礼让
       
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程停止执行");
    }
}

线程插队

package com.lin.state;

//测试join方法，想象为插队
public class TestJoin implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("线程vip来了"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //启动线程
        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);
        thread.start();
        
        //主线程
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            if(i == 200){
                thread.join();//插队
            }
            System.out.println("main" + i);
        }
    }
}

线程状态观测

package com.lin.state;

//测试线程状态
public class TestState {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("///////");
        });


        //观察状态
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);//NEW

        //观察启动后
        thread.start();
        state = thread.getState();
        System.out.println(state);//RUNNABLE

        //判断
        while(state != Thread.State.TERMINATED){//只要线程不终止，就一直输出状态
            Thread.sleep(100);
            state = thread.getState();//更新线程状态
            System.out.println(state);//输出
        }
    }
}

线程优先级

package com.lin.state;

//测试线程优先级
public class TestPriority {
    public static void main(String[] args) {
        //主线程默认优先级 为5
        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);
        Thread t5 = new Thread(myPriority);
        Thread t6 = 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();

        t5.setPriority(7);
        t5.start();

        t6.setPriority(8);
        t6.start();
    }
}

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

守护线程

package com.lin.state;

//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，表示是用户线程，正常的线程都是用户线程

        thread.start();//上帝守护线程启动

        new Thread(you).start();//你 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("你一生都开心的活着");
        }
        System.out.println("-=========goodbye world!========");
    }
}

线程同步(重点)

介绍

并发：同一个对象被多个线程同时操作

不安全的线程举例

package com.lin.syn;

//不安全的买票
//线程不安全，有负数
public class UnsafeBuyTickets {
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket station = new BuyTicket();

        new Thread(station,"我").start();
        new Thread(station,"你们").start();
        new Thread(station,"黄牛").start();
    }

}

class BuyTicket implements Runnable{
    //票
    private int ticketNums = 10;
    boolean flag = true;//外部停止方式
    @Override
    public void run() {
        //买票
        while(flag){
            buy();
        }
    }

    private void buy(){
        //判断是否有票
        if(ticketNums <= 0){
            flag = false;
            return;
        }

        //模拟延时
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ ticketNums--);
    }
}

package com.lin.syn;

//不安全的取钱
//两个人去银行取钱，账户
public class UnsafeBnak {
    public static void main(String[] args) {
        //账户
        Account account = new Account(1000000,"读书基金");

        Drawing you = new Drawing(account,500000,"你");
        Drawing girl = new Drawing(account,1000000,"女朋友");

        you.start();
        girl.start();
    }
}

//账户
class Account{
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}

//银行，模拟取款
class Drawing extends Thread{
    Account account;//账户
    //取了多少钱
    int drawingMoney;
    //现在手里有多少钱
    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()+"账户中钱不够");
            return;
        }
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //卡内余额 = 余额 - 你取的钱
        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().getName() = this.getName()
        System.out.println(this.getName()+"手里的钱" + nowMoney);
    }
}

package com.lin.syn;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//线程不安全的集合
public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
                //不够安全的原因，两个线程同一瞬间操作同一位置
            }).start();
        }
        
        System.out.println(list.size());//9985,
    }
}

同步方法

package com.lin.syn;

public class SafeBuyTickets {
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket1 station = new BuyTicket1();

        new Thread(station,"我").start();
        new Thread(station,"你们").start();
        new Thread(station,"黄牛").start();
    }

}

class BuyTicket1 implements Runnable{
    //票
    private int ticketNums = 10;
    boolean flag = true;//外部停止方式
    @Override
    public void run() {

        //买票
        while(flag){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            buy();
        }
    }

    //synchronized同步方法，锁的是this
    private synchronized void buy(){
        //判断是否有票
        if(ticketNums <= 0){
            flag = false;
            return;
        }



        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ ticketNums--);
    }
}

同步块

package com.lin.syn;

public class SafeBank {
    public static void main(String[] args) {
        //账户
        Account2 account = new Account2(1000000,"读书基金");

        Drawing2 you = new Drawing2(account,500000,"你");
        Drawing2 girl = new Drawing2(account,1000000,"女朋友");

        you.start();
        girl.start();
    }
}

//账户
class Account2 {
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account2(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}

//银行，模拟取款
class Drawing2 extends Thread{
    Account2 account;//账户
    //取了多少钱
    int drawingMoney;
    //现在手里有多少钱
    int nowMoney;

    public Drawing2(Account2 account, int drawingMoney, String name){
        super(name);
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }


    //取钱
    @Override
    public void run() {
        
        //锁的对象就是变化的量，需要增删改的对象
        synchronized (account){
            //判断有没有钱
            if(account.money - drawingMoney <0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"账户中钱不够");
                return;
            }
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            //卡内余额 = 余额 - 你取的钱
            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().getName() = this.getName()
            System.out.println(this.getName()+"手里的钱" + nowMoney);
        }

    }
}

package com.lin.syn;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                synchronized (list){
                    list.add(Thread.currentThread().getName());
                }
            }).start();
        }

        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());
    }
}

JUC安全集合类型扩充

package com.lin.syn;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

//测试JUC安全类型的集合
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(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(list.size());//10000
    }
}

死锁

package com.lin.lock;

//死锁：多个线程互相抱着对方需要的资源，然后形成僵持
public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        Makeup girl1 = new Makeup(0,"林林");
        Makeup girl2 = new Makeup(1,"公主");

        girl1.start();
        girl2.start();
    }
}


//口红
class Lipstick{

}

//镜子
class Mirror{

}

class Makeup extends Thread{

    //需要的资源只有一份，用static来保证只有一份
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror  mirror = new Mirror();

    int choice;//选择
    String girlName;//使用化妆品的人

    Makeup(int choice,String girlName){
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }
    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //化妆，互相持有对方的锁，需要拿到对方的资源
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if(choice == 0){
            synchronized (lipstick){//获得口红的锁
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
                synchronized (mirror){//1s钟后想获得镜子
                    System.out.println(this.girlName +"获得镜子的锁");
                }
            }
        }else{
            synchronized (mirror){//获得镜子的锁
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
                synchronized (lipstick){//1s钟后想获得口红
                    System.out.println(this.girlName +"获得口红的锁");
                }
            }
        }
    }
}

解决办法

package com.lin.lock;

//死锁：多个线程互相抱着对方需要的资源，然后形成僵持
public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        Makeup girl1 = new Makeup(0,"林林");
        Makeup girl2 = new Makeup(1,"公主");

        girl1.start();
        girl2.start();
    }
}


//口红
class Lipstick{

}

//镜子
class Mirror{

}

class Makeup extends Thread{

    //需要的资源只有一份，用static来保证只有一份
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror  mirror = new Mirror();

    int choice;//选择
    String girlName;//使用化妆品的人

    Makeup(int choice,String girlName){
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }
    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //化妆，互相持有对方的锁，需要拿到对方的资源
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if(choice == 0){
            synchronized (lipstick){//获得口红的锁
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
            }
            synchronized (mirror){//1s钟后想获得镜子
                System.out.println(this.girlName +"获得镜子的锁");
            }
        }else{
            synchronized (mirror){//获得镜子的锁
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
            }
            synchronized (lipstick){//1s钟后想获得口红
                System.out.println(this.girlName +"获得口红的锁");
            }
        }
    }
}

死锁避免方法

Lock锁

package com.lin.senior;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

//测试Lock锁
public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        LockDemo l1 = new LockDemo();

        new Thread(l1).start();
        new Thread(l1).start();
        new Thread(l1).start();
    }
}

class LockDemo implements Runnable{
    int ticketNums = 10;

    //定义lock锁
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();


    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            try{
                lock.lock();//加锁
                if (ticketNums > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(ticketNums--);
                }else {
                    break;
                }
            }finally{
                //解锁
                lock.unlock();
            }

        }
    }
}

线程通信问题

生产者消费者问题

线程通信方法

线程通信问题解决方式

package com.lin.senior;

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

//生产者
class Productor extends Thread{
    SynContainer container;

    public Productor(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--->"+ i+"只鸡");
        }
    }
}

//消费者
class Consumer extends Thread{
    SynContainer container;

    public Consumer(SynContainer container) {
        this.container = container;
    }

    //消费
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("消费了--->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{
    //需要一个容器大小
    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，就需要等待消费者消费
        while(count == chickens.length){
            //通知消费者消费，生产者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果没有满，我们就需要丢入产品
        chickens[count] = chicken;
        count++;

        //可以通知消费者消费了
        this.notifyAll();
    }

    //消费者消费产品
    public synchronized Chicken pop(){
        //判断能否消费
        while(count == 0) {
            //等待生产者生产，消费者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //如果可以消费
        count--;
        Chicken chickens1 = chickens[count];

        //吃完了通知生产者生产
        this.notifyAll();

        return chickens1;
    }

}

package com.lin.senior;

//测试生产者消费者问题2:---->信号灯法，标志位解决
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() {
        //super.run();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if(i%2==0)
            {
                this.tv.play("快乐大本营");
            }
            else
            {
                this.tv.play("抖音：记录美好生活");
            }
        }
    }
}
//消费者--->观众
class Watcher extends Thread{
    TV tv;

    public Watcher(TV tv) {
        this.tv = tv;
    }
    @Override
    public void run() {
        // super.run();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            tv.watch();
        }
    }
}
//产品--->节目
class TV{
    //演员表演，观众等待

    //观众观看，演员等待
    String voice;//表演的节目
    boolean flag=true;//true:演员表演。false:演员等待
    //表演
    public synchronized  void play(String voice)
    {
        if(!flag)
        {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("演员表演了"+voice);
        //通知观众观看
        this.notifyAll();//通知唤醒
        this.voice=voice;
        this.flag=!this.flag;
    }
    //观看
    public synchronized  void watch(){
        if(flag)
        {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("观看了："+voice);
        //通知演员表演
        this.notifyAll();
        this.flag=!flag;
    }
}

高级主题

使用线程池

//测试线程池

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TestPool {
    public static void main(String[] args) {
        //1创建服务，创建线程池
        //newFixedThreadPool 参数为：线程池大小
        ExecutorService service= Executors.newFixedThreadPool(10);
        //执行
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        //2关闭连接
        service.shutdown();
    }
}
class MyThread implements  Runnable{

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

posted on 2023-03-13 21:35 ·草莓味的可爱多阅读(13) 评论(0) 收藏举报

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多线程详解

多线程详解

线程简介

多任务

多线程

程序 进程 线程

Process与Thread

核心概念

线程实现(重点)

线程创建(三种方法)

1.1 继承Thread类(重点)

1.2 实现Runnable接口(重点)

1.3 实现Callable接口(了解)

好处

静态代理

Lambda表达式

线程状态

线程状态

线程方法

停止线程

线程休眠

线程礼让

线程插队

线程状态观测

线程优先级

守护线程

线程同步(重点)

介绍

不安全的线程举例

同步方法

同步块

死锁

Lock锁

线程通信问题

线程通信方法

线程通信问题解决方式

高级主题

使用线程池

程序进程线程