多线程基础笔记

多线程

1本章核心概念

线程就是独立的执行路径；
在线程运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，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，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为的干预的。
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

2.创建线程的方式

1.继承Thread类

Thread类本身就实现了Runnable接口

基本实现代码：

//创建线程方式一：继承Thread类，重写run（）方法，调用start开启线程
public class TestThread01 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("run线程执行....."+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread01 testThread01 = new TestThread01();
//        testThread01.run();这种就变成了普通方法调用了
        testThread01.start();
        //main方法主线程
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("main线程执行....."+i);
        }
        // 最后的输出其实run进程和mian进程是交叉执行的，
        // 并不是main先执行哦，而且因为是cpu自动调度，不是开启线程了就会被立即执行，
        // 而且每次执行先后都不一样
    }
}

通过commons.io的jar包生成线程同步下载图片的代码：

import org.apache.commons.io.FileUtils;

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

public class TestThread2 extends Thread{
    private String url;
    private String name;

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

    @Override
    public void run() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件"+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fpic.51yuansu.com%2Fpic3%2Fcover%2F02%2F05%2F86%2F599e216a71579_610.jpg&refer=http%3A%2F%2Fpic.51yuansu.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1614835001&t=79d27ee4f7b1a8c007c179ec308881e2","idea01.jpg");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://ss0.bdstatic.com/70cFvHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2439247894,591196034&fm=26&gp=0.jpg","idea02.jpg");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://ss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=849511003,3960215725&fm=26&gp=0.jpg","idea03.jpg");

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


//下载器
class WebDownloader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        try {
            //这个就是人家写好的一个类FileUtils，
            // 然后里面有一个方法copyURLToFile这个方法就是将网上的一个url变成一个文件
            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");
        }
    }
}

2.实现Runnable接口

首先Thread类有这样一个构造方法：

//实现Runnable接口
public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("run线程执行....."+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建Runnable的实现类
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
        //创建一个Thread对象，通过这个Thread对象来开启线程，这里运用了静态代理
        Thread thread = new Thread(testThread3);
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("main线程执行....."+i);
        }
    }
}

小结

实例（实现多个线程实现同一个对象）

例一：

//多个线程同时操作同一个对象
//买火车票的例子
public class TestThread4 implements Runnable{
    private int ticketNums = 10;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticketNums<=0){
                break;
            }
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNums--+"张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread4 t = new TestThread4();
        new Thread(t,"线程1").start();
        new Thread(t,"线程2").start();
        new Thread(t,"线程3").start();
    }
}

　　发现出现了并发的问题：

例二：

//模拟龟兔赛跑
public class TestThread5 implements Runnable{
    private String winner;
    @Override
    public void run() {

        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            if (Thread.currentThread().getName() == "兔子" && i%10==0) {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            if (flag){
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"跑了"+i+"米");
        }
    }
    //判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int miter){

        //判断是否有胜利者
        if (winner!=null){
            return true;
        }else if (miter>=100){
            winner = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("winner is "+winner);
            return true;
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread5 testThread5 = new TestThread5();
        new Thread(testThread5,"兔子").start();
        new Thread(testThread5,"乌龟").start();
    }
}

3.实现Callable接口

实现Callable接口，需要返回值类型
重写call方法，需要抛出异常
创建目标对象
创建执行服务：ExecutorService=Executor.newFixedThreadPool(1);
提交执行：Future<Boolean>result1=ser.submit(t1);
获取结果：boolean r1=result.get()
关闭服务：ser.shutdownNow();

Callable好处：可以定义返回值可以抛出异常

3.lambda表达式（是一步步简化而来的）

避免匿名内部类定义过多
其实质属于函数式编程的概念
可以让代码看起来很简洁
去掉了一堆没有意义的代码，只留下核心的逻辑

必须是函数式接口才可以实现lambda表达式的方式。

函数式接口

Functional Interface（函数式接口）

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。
对于函数式接口，可以通过lambda表达式来创建该接口的对象。

/*
推到lamda表达式
 */
public class TestLambda {

    //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 like1 = new Like();
        like1.lambda();
        ILike like2 = new Like2();
        like2.lambda();

        //4.局部内部类
        class Like3 implements ILike{
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I like Lambda3");
            }
        }
        ILike like3 = new Like3();
        like3.lambda();

        //5.匿名内部类，没有类的名称必须借助父类或者是接口
        like3 = new ILike(){
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I like Lambda4");
            }
        };
        like3.lambda();

        //6.lambda简化
        like3 = () -> {
            System.out.println("I like Lambda5");
        };
        like3.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的简化代码：

public class TestLambda2 {



    public static void main(String[] args) {
        //lambda表达式说白了就是将这个唯一方法的参数后面的东西都弄过来
        ILove love = (int a)-> {
                System.out.println("I love you-->"+a);
            };
        love.love(1);
        //简化1：去掉参数类型，要是有多个参数，要么所有参数参数类型都去掉，要么都不去掉，
        // 多个参数就必须加括号不能采用下面这种简化括号的
        ILove love2 = (a)-> {
            System.out.println("I love you-->"+a);
        };
        love2.love(2);
        //简化2：去掉（）
        ILove love3 = a -> {
            System.out.println("I love you-->"+a);
        };
        love3.love(3);
        //简化3：去掉{},但是这里能够去掉{}，是因为只有一行代码，才可以这样做。
        /*
        这样是不可以的,分号结束就结束了
        ILove love4 = a -> System.out.println("I love you-->"+a); System.out.println("I love you-->"+a);
         */
        ILove love4 = a -> System.out.println("I love you-->"+a);
        love4.love(4);
    }
}

interface ILove{
    void love(int a);
}

总结：

lambda表达式只能有一行代码的情况下才能简化为一行，如果有多行，那么就用代码块包裹
前提是接口为函数式接口
多个参数也可以去掉参数类型，要去掉就都去掉，必须加上括号。

4.线程停止

定义flag的方式使线程停止

//测试停止线程
//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等过时方法或者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("线程该停止了");
            }

        }
    }
}

5.线程休眠

sleep（时间）指定当前线程阻塞的毫秒数；

sleep存在异常InterruptedException

sleep时间到达后线程进入就绪状态

sleep可以模拟网络延时，倒计时等。

每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

//模拟倒计时
public class TestSleep {
    public static void tenDown() throws InterruptedException {
        int num = 10;

        while (true){
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(num--);
            if (num < 0) {
                break;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        tenDown();
        //打印当前系统时间
        Date date = new Date(System.currentTimeMillis());
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            //打印指定格式的时间
            System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(date));
            date = new Date(System.currentTimeMillis());
        }
    }
}

6.线程礼让

就是让线程们全部重新回到起跑线去巧夺cpu的资源。

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！看CPU心情。

//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();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程停止执行");

    }
}

7.join

join合并线程，待此线程执行完成后，再执行其他线程，其他线程阻塞

可以想象成插队

//测试join方法
public class TestJoin implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("线程vip来了...");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);
        thread.start();
        //主线程
        for (int i = 0; i < 500; i++) {
            if (i==200) {
                try {
                    thread.join();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("main"+i);
        }
    }
}

8.线程状态观测

Thread.State

线程状态，线程可以处于一下状态之一：

new 尚未启动的线程处于此状态
Runnable 在java虚拟机中执行的线程处于此状态
Blocked 被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态。
Waiting 正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态。
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处于此状态。
Terminated 已退出的线程处于此状态。

一个线程可以给定时间点处于一个状态。这些状态是不反映任何操作系统线程状态的虚拟机状态

//观察测试线程的状态
public class TestState {

    public static void main(String[] args) {
        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);

        //观察启动后
        thread.start();//启动线程
        Thread.State state1 = thread.getState();
        System.out.println(state1);

        while (state!= Thread.State.TERMINATED) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            state = thread.getState();
            System.out.println(state);
        }
    }
}

一旦线程结束了就不可能再启动了。

9.线程优先级

java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行。

线程的优先级用数字表示，范围从1~10。

使用以下方式改变或获取优先级

getPriority().setPriority(int xxx)

//测试线程的优先级
public class TestPriority {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());
        Thread t1 = new Thread(new MyPriority());
        Thread t2 = new Thread(new MyPriority());
        Thread t3 = new Thread(new MyPriority());
        Thread t4 = new Thread(new MyPriority());
        Thread t5 = new Thread(new MyPriority());
        Thread t6 = new Thread(new 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(-1);
        t5.start();

        t6.setPriority(11);
        t6.start();
    }
}

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

注意：先设置优先级，再start线程！！！，在不产生线程倒置的情况下，优先级高的线程会先执行。并且默认的线程优先级都是5.

10.守护（daemon）线程

线程分为用户线程（main）和守护线程（gc）
虚拟机必须确保用户线程执行完毕
虚拟机不用等待守护线程执行完毕
如，后台记录操作日志，监控内存，垃圾回收等待。。。

import org.omg.PortableServer.THREAD_POLICY_ID;

//测试守护线程
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();//你用户线程启动了
    }
}

//上帝
class God implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("上帝保护着你");
        }
    }
}




//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!");
    }
}

11.线程同步机制

线程同步

- 由于同一进城的多个线程共享同一块存储空间，在带来方便的同事，也带来了访问冲突问题，为了保证数据在方法中被访问时的正确性，在访问时加入锁机制synchronized，当一个线程获得对象的排它锁，独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可，存在以下问题：
一个线程持有锁会导致其它所有需要此锁的线程挂起；
在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题；
如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题。

11.1.线程锁

同步方法：

//不安全的买票
public class UnsaveBuyTicket {
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
        new Thread(buyTicket,"一号").start();
        new Thread(buyTicket,"二号").start();
        new Thread(buyTicket,"三号").start();
    }
}

class BuyTicket implements Runnable{
    private int ticketNums = 10;
    boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        //买票
        while (flag) {
            try {
                buy();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    private synchronized void buy() throws InterruptedException {
        //判断是否有票
        if (ticketNums <= 0) {
            flag = false;
            return;
        }
        Thread.sleep(1000);
        //买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNums--);
    }
}

同步块（锁的对象就是变化的量，需要增删改的量）：

//不安全的取钱
public class UnsafeBank {
    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account(100, "学习基金");
        Drawing you = new Drawing(account, 50, "你");
        Drawing girlFriend = new Drawing(account, 100, "girlFriend");

        you.start();
        girlFriend.start();
    }
}

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

    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;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (account){
            if((account.money - drawingMoney) < 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了");
                return;
            }

            account.money = account.money-drawingMoney;
            nowMoney = nowMoney + drawingMoney;
            System.out.println(account.name+"余额为："+account.money);
            //Thread.currentThread().getName()==this.getName(),因为我们这个类继承了Thread类
            System.out.println(this.getName()+"余额为："+nowMoney);
        }

    }
}

　juc扩展：

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

//测试juc安全类型的集合
public class TestJUC {
    public static void main(String[] args) {
        //这个就是并发包中所定义的一个较为安全的arraylist，
        // 它也是一个arraylist，callable也是并发包下面的
        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());

    }
}

Synchronized(Obj){}

Obj称之为同步监视器

Obj可以是任何对象，但是推荐使用共享资源作为同步监视器
同步方法中无需指定同步监视器，因为同步方法的同步监视器就是this,就是这个对象本身，或者是class【反射中讲解】

同步监视器的执行过程：

第一个线程访问，锁定同步监视器，执行其中代码
第二个线程访问，发现同步监视器被锁定，无法访问
第一个线程访问完毕，皆出同步监视器

第二个线程访问，发现同步监视器没有锁

死锁避免方法

产生死锁的四个必要条件：

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，对已获得的资源保持不妨。

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。

死锁代码例子：

//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 g1 = new Makeup(0,"灰姑娘");
        Makeup g2 = new Makeup(1,"白雪公主");
        //注意这里是继承的Thread类
        g1.start();
        g2.start();
    }

}

//口红
class Lipstick{

}

//镜子
class Mirror{

}

class Makeup extends Thread{
    //static保证只有一份资源
    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() {
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //化妆的方法，互相持有对方的锁
    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){//一秒钟之后想获得镜子
                    System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                }
            }
        }else {
            synchronized (mirror){//获得口红的锁
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
                synchronized (lipstick){//一秒钟之后想获得镜子
                    System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");

                }
            }
        }
    }
}

Lock锁（这种方式显示的定义锁，只需要将你想加锁的地方放到里面就可以了）：

- JDK5.0开始，java提供了更强大的线程同步机制——通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当
- java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象

- ReentrantLock类（可重入锁）实现了Lock，它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显式加锁、释放锁。

synchronized与Lock的对比

- - Lock是显式锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁）synchronized是隐式锁，出了作用域自动释放
  - Lock只有代码块加锁，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。并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）
  - 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）

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

//测试lock锁
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 ticketNums = 10;

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

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

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

        }
    }
}

12.线程协作

应用场景：生产者和消费者问题（生产者就是不断地生产，消费者如果发现了有生产好的产品就拿走，如果产品没有了，他就要等待生产者去做，线程池就是很好的模拟了生产者和消费者）

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。

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 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++) {
            System.out.println("生产了"+i+"只鸡");
            container.push(new Chicken(i));
        }
    }
}

//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"+container.pop().id+"只鸡");
        }
    }
}

//产品
class Chicken{
    int id;

    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;

    //生产者丢入产品
    public synchronized void push(Chicken chicken) {
        //如果容器满了就需要等待消费者消费，如果没有满就要丢入产品
        if (count == chickens.length) {
            //通知消费者消费，生产者等待
        }
        //如果没有放满，我们就需要丢入产品
        chickens[count] = chicken;
        count++;
        //可以通知消费者消了
    }

    //消费者消费产品
    public synchronized Chicken pop() {
        //判断能否消费
        if (count == 0) {
            //等待生产者生产
        }
        //如果可以消费
        count--;
        Chicken chicken = chickens[count];

        //吃完了，通知消费者生产

        return chicken;
    }
}

信号灯法：

//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() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i%2==0) {
                this.tv.play("快乐大本营播放中");
            }else {
                this.tv.play("哔哩哔哩");
            }
        }
    }
}

//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，观众等待
    //观众观看，演员表演
    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) {
                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 = !this.flag;
    }
}

13.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。类似生活中的公共交通工具。
好处：
- 提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
- 降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次都创建）
- 便于线程管理（。。。）
  - corePoolSize:核心池的大小
  - maximumPoolSize：最大线程数

- - keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

import java.util.concurrent.Executor;
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.创建服务，创建线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

        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 @ 2021-02-02 15:00 Yaoyaoo 阅读(68) 评论(0) 收藏举报

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