多线程入门

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多线程入门

1. 简介

1.1 多任务

普通方法调用 只有主线程一条执行路径

0hBNVJ.png

多线程 多条执行路径,主线程和子线程并行交替执行

0hB12V.png


2 线程的创建

2.1 Thread

  • 自定义线程类继承Thread
  • 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

public class TestThread1 extends Thread{

    @Override
    public void run() {
        //run()方法线程体
        for(int i = 0;i < 200;i++){
            System.out.println("我的第" + i + "次想你======");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //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 < 500; i++) {
            System.out.println("你的第" + i + "次想我~~~~~~");
        }
    }
}

再补充一个例子:


//多线程下载图片

public class TestTread2 extends Thread{

    private String url;     //图片网址
    private String name;    //保存的文件名

    public TestTread2(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("图片 " + name + " 下载完成");
    }

    public static void main(String[] args) {

        TestTread2 t1 = new TestTread2("https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a190ba280e424a4c9dbd800c6eeeac27~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image","1.jpg");
        TestTread2 t2 = new TestTread2("https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/8d90fedb586b440591a6a689e62262ed~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image","2.jpg");
        TestTread2 t3 = new TestTread2("https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/83133e00a74b4e13b8886b98c6e63b0a~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image","3.jpg");

        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");
        }
    }
}

2.2 Runnable(推荐)

  • 自定义类实现Runnable接口
  • 实现**run()**方法,编写线程执行体
  • 创建线程对象,调用**start()**方法启动线程

为什么比较推荐使用Runnable实现多线程呢?

  1. Java不允许多继承,因此实现了Runnable接口的类可以再继承其他类
  2. 方便资源共享

代码示例:


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("我的第" + i + "次想你======");
        }
    }

    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线程(代理)
        new Thread(testThread3).start();

        for (int i = 0; i < 500; i++) {
            System.out.println("你的第" + i + "次想我~~~~~~");
        }
    }
}

2.3 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 ser = Executors.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();

//多个线程同时操作同一个对象
//购买火车票

//发现问题:多个线程操作同一个资源的情况下,线程不安全,导致数据紊乱
public class TestThread4 implements Runnable{

    private int ticketNums = 20;

    @Override
    public void run() {
        while (ticketNums > 0) {

            //模拟延时
            try {
                Thread.sleep(200);
            } 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 ticket = new TestThread4();

        new Thread(ticket,"涛涛").start();
        new Thread(ticket,"彤宝").start();
        new Thread(ticket,"狗子").start();
    }
}

3. Lambda表达式

3.1 为什么要用Lambda表达式

  • 避免匿名内部类定义过多
  • 简化代码
  • 只留下核心逻辑代码

3.2 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
//函数式接口示例

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
  1. lambda表达式的推导:

package com.taotao.lambda;


//推导Lambda表达式
public class TestLambda1 {

    //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();

        Like2 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");
            }
        }

        Like3 like3 = new Like3();
        like3.lambda();


        //5. 匿名内部类
        like = new ILike() {
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("i like lambda4");
            }
        };
        like.lambda();


        //6. 用Lambda表达式简化
        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");
    }
}

代码示例:lambda表达式的实际运用


package com.taotao.lambda;

public class TestLambda2 {

    public static void main(String[] args) {


        ILove love = (a)-> {
                System.out.println("I Love You " + a);
            };

        love.love(520);
    }
}

interface ILove{
    void love(int a);
}

4. 线程状态

4.1 线程的五大状态

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4.2线程方法

4.2.1 线程停止

  • 建议线程正常停止(利用次数,不建议死循环)
  • 建议使用标志位(flag)
  • 不要使用stop或者destroy等JDK不建议使用的方法

使用一个标志位flag进行终止变量 当flag为false时,终止线程运行


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("Thread Stop!");
            }
        }
    }
}

4.2.2 线程休眠(sleep)

注意点:

  • sleep(时间) 指定当前线程阻塞的毫秒数
  • sleep存在异常InterruptedException
  • sleep时间结束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

代码示例:模拟网络延时


//模拟网络延时
//能够放大问题的发生性
public class TestSleep implements Runnable{

    private int ticketNums = 20;

    @Override
    public void run() {
        while (ticketNums > 0) {

            //模拟延时
            try {
                Thread.sleep(200);
            } 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 ticket = new TestThread4();

        new Thread(ticket,"涛涛").start();
        new Thread(ticket,"彤宝").start();
        new Thread(ticket,"狗子").start();
    }
}

代码示例:模拟倒计时


//模拟倒计时
public class TestSleep2 {

    public static void main(String[] args) {

        Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
                startTime = new Date(System.currentTimeMillis());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

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


4.2.3 线程礼让(yeild)

  • 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(礼让不一定会成功)

//测试线程礼让
//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");

    }
}

4.2.4 线程合并(join)

  • 需要等此线程执行完成后,再执行其他线程,在这过程中,其他线程阻塞

//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来啦 " + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);
        thread.start();


        //主线程

        for (int i = 0; i < 500; i++) {
            if(i == 200){
                thread.join();
            }
            System.out.println("main " + i);
        }
    }
}


4.3 线程状态观测

  • NEW:尚未启动的线程的状态
  • RUNNABLE:在Java虚拟机中执行的线程的状态
  • BLOCKED:被阻塞等待监视器锁定的线程的状态
  • WAITING:正在等待另一个线程执行特定动作的线程的状态
  • 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的状态
  • TERMINATED:已退出的线程的状态

//观察测试线程的状态
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);

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

        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);
        }
    }
}

4.4 线程的优先级

  • 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
  • 用以下方式改变或获取优先级: getPriority() setPriority(int Priority)

//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());
        //主线程的默认优先级

        MyPriority myPriority = new MyPriority();

        Thread thread1 = new Thread(myPriority);
        Thread thread2 = new Thread(myPriority);
        Thread thread3 = new Thread(myPriority);
        Thread thread4 = new Thread(myPriority);


        //先设置优先级,再启动
        thread1.start();

        thread2.setPriority(1);
        thread2.start();

        thread3.setPriority(3);
        thread3.start();

        thread4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        thread4.start();
    }
}

class MyPriority implements Runnable{

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

4.5 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、垃圾回收等待等

//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();

        Thread thread1 = new Thread(you);
        thread1.start();
    }
}


class God implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            System.out.println("God Bless You!");
        }
    }
}

class You implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 36500; i++) {
            System.out.println("天天开心!");
        }
        System.out.println("GoodBye World!");
    }
}


5. 线程同步:

  • 发生在多个线程操作同一个资源
  • 处理多线程问题时,多个线程访问同一个对象,并且某些线程还想修改这个对象,这个时候就需要线程同步。 线程同步其实是一种等待机制,多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列,等待前面线程使用完毕,下一个线程再使用
  • 形成条件:队列&锁
  • 由于同一个进程的多个线程共享同一块存储空间,在带来方便的同时,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。但也存在以下问题:
    • 一个线程持有锁会导致其他所有需要这个锁的线程挂起
    • 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
    • 如果一个高优先级进程等待一个低优先级进程释放锁,会导致优先级倒置,引起性能问题

三大不安全案例:

  1. 不安全买票

//不安全地买票
public class UnsafeBuyTicket {

    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();

        new Thread(buyTicket,"涛涛").start();
        new Thread(buyTicket,"彤宝").start();
        new Thread(buyTicket,"狗子").start();

    }
}


class BuyTicket implements Runnable{

    //票
    private int ticketNums = 10;
    boolean flag = true;

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

    }

    private void buy() throws InterruptedException {
        //判断是否有票
        if(ticketNums <= 0){
            flag = false;
            return;
        }
        //模拟延时
        Thread.sleep(1000);

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


  1. 不安全取钱

//不安全的银行
//两个人去银行取钱
public class UnsafeBank {

    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account(100,"结婚基金");

        Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
        Drawing me = new Drawing(account,100,"我");

        you.start();
        me.start();
    }

}

//账户
class Account{
    public int money;
    public 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;
    public int drawingMoney;
    public 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() + " 余额不足");
            return;
        }

        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        account.money -= drawingMoney;

        nowMoney += drawingMoney;

        System.out.println(account.name + " 余额为: " + account.money);

        //Thread.currentThread().getName()等价于this.getName()
        System.out.println(this.getName() + "手里的钱" + nowMoney);
    }
}

  1. 不安全集合

//线程不安全的集合
public class UnsafeList {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()-> {
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());
    }
}


4.5.1 如何进行线程同步?

  1. 同步方法:

public synchronized void method(int args){}

  • synchronized方法控制对“对象”的访问,每个对象对应有一把锁,每个synchronized方法都必须获得调用该方法的锁才能执行,否则线程会阻塞; 方法一旦执行,就独占该锁,直到该方法返回才释放锁,后面被阻塞的线程才能获得这个锁并继续执行

  • 缺点:如果将一个大的方法声明为synchronized,将会影响效率 也就是说,方法里面需要修改的内容才需要锁,锁得太多会浪费资源

  1. 同步块:

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:
    1. 第一个线程访问,锁定同步监视器,执行其中代码.
    2. 第二个线程访问,发现同步监视器被锁定,无法访问.
    3. 第一个线程访问完毕,解锁同步监视器
    4. 第二个线程访问, 发现同步监视器没有锁,然后锁定并访问

4.5.2 JUC


//测试JUC安全类型的集合
public class TestJUC {
    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<String> copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                copyOnWriteArrayList.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(copyOnWriteArrayList.size());
    }
}

4.5.3 死锁

死锁基本概念不赘述了,操作系统的部分会有,后续会更新,不了解的小伙伴也可以去查阅一下资料

代码示例:


//死锁演示

public class DeadLock {

    public static void main(String[] args) {
        Makeup makeup1 = new Makeup(0,"彤宝");
        Makeup makeup2 = new Makeup(1,"狗子");
        makeup1.start();
        makeup2.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;
    String name;//使用化妆品的人
    
    Makeup(int choice,String name){
        this.choice = choice;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
    
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if(choice == 0){
            synchronized (lipStick) {
                //获得口红的锁
                System.out.println(this.name + " 获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
                synchronized (mirror){
                    System.out.println(this.name + " 获得镜子的锁");
                }
            }

        }else{
            synchronized (mirror) {
                //获得口红的锁
                System.out.println(this.name + " 获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
                synchronized (lipStick){
                    System.out.println(this.name + " 获得口红的锁");
                }
            }
        }
    }
}

想要破坏这个死锁,就要破坏死锁形成的四个条件之一:


//破坏死锁
private void makeup() throws InterruptedException {
        if(choice == 0){
            synchronized (lipStick) {
                //获得口红的锁
                System.out.println(this.name + " 获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
            }
            synchronized (mirror){
                System.out.println(this.name + " 获得镜子的锁");
            }

        }else{
            synchronized (mirror) {
                //获得口红的锁
                System.out.println(this.name + " 获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
            }
            synchronized (lipStick){
                System.out.println(this.name + " 获得口红的锁");
            }
        }
    }

4.5.4 Lock锁

  • 从Java5.0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,可以显式地加锁、释放锁

代码示例:


//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 {
                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();
            }

        }
    }
}

synchronized与Lock的对比

  • Lock是显式锁(需要手动开启和关闭锁),synchronized是隐式锁,除了作用于自动释放
  • 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。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类)
  • 优先使用顺序: Lock > 同步代码块 > 同步方法

5. 线程协作

5.1 生产者消费者模式

图片描述

05PLaq.png

具体内容涉及操作系统的知识,以后会更新,请小伙伴们有需要的话可以先去查阅

5.2 关于线程通信

  • 在生产者消费者问题中,仅有synchronized是不够的:

    • synchronized可阻止并发更新同一个共享资源,实现了同步
    • synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)
  • Java提供了几个方法解决线程之间的通信问题

方法名作用
wait()表示线程一直等待,直到其他线程通知。与sleep()不同,wait()方法是会释放锁的
wait(long timeout)指定等待的毫秒数
notify()唤醒一个出狱等待状态的线程
notifyAll()唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程,优先级高的线程优先调度

以上方法都是Object类的方法,都只能在同步方法或同步代码块中使用,否则会抛出IllegalMonitorStateException的异常

5.3 解决方式:

  • 管程法

//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("生产了第" + 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
        if(count == chickens.length){
            //通知消费者消费,生产等待
            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
        if(count == 0){
            //通等待生产者生产
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //如果可以消费。就取出产品
        count--;
       Chicken chicken = chickens[count];

        //可以通知生产者消费了
        this.notifyAll();

       return chicken;
    }
}

  • 信号灯法

//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");
            }else{
                this.tv.play("天天向上");
            }
        }
    }
}


//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  T
    //观众观看,演员等待  F
    String voice;   //表演节目
    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;
    }

}

6. 线程池

6.1 概述

  • 为什么要使用线程池 假如我们经常进行创建、销毁操作,就会使用大量的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大。 如果我们提前创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,用完放回池中,就可以避免频繁创建和销毁,实现重复利用。

  • 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:重复利用线程池中的线程,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
  • 如何使用线程池

  • JDK5.0起提供了线程池相关API:ExecutorService和Executors

  • ExecutorService:真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor

    • void execute(Runnable command):
    • <T> Future <T> submit(Callable task):
    • void shutdown():
  • Executors:是一个工具类,是线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池


//测试线程池
public class TestPool {

    public static void main(String[] args) {
        //1. 创建服务,创建线程池
        //newFixedThreadPool(线程池的大小)
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());

        //2. 关闭链接
        service.shutdown();
    }
}

class MyThread implements Runnable{

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


多线程的入门部分到此结束! 后面还会有多线程的深入学习部分! 敬请期待~