多线程笔记
1. 多线程的方式
继承Thread 类
实现Runnable接口
实现Callable接口
2. Lambda 表达式
函数式接口
只有一个方法的接口叫做函数式接口。
3. 线程池
使用线程池优点：
- 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
- maxinumPoolSize: 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
实现：
public class TestPool {
public static void main(String[] args) {
//参数为线程池的大小
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//执行
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
service.execute(new MyThread());
//关闭连接
service.shutdown();
}
}
class MyThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
4. CopyOnWriteArrayList
java.util.concurrent 包下面的线程安全类。
示例：
public class TestJuc {
public static void main(String[] args) {
//如果用ArrayList，则是线程不安全的，最后打印的结果不一定是10000
List list = new CopyOnWriteArrayList<>();
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());
}
}
5. 死锁
多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其他线程占有的资源才能运行，而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情形。某个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时，就可能会发生“死锁”的问题。
6. Lock 锁
-
从JDK 5.0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，可以显式加锁、释放锁。
示例
public class TestLock implements Runnable{
int ticketNums = 10;
//定义lock锁
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while(true){
try {
lock.lock();
if(ticketNums > 0){
Thread.sleep(1000);
System.out.println(ticketNums--);
}else{
break;
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
TestLock testLock = new TestLock();
new Thread(testLock).start();
new Thread(testLock).start();
new Thread(testLock).start();
}
}
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)
7. 线程协作
Java提供的几个方法解决线程之间通信问题。
| 方法名 | 作用 |
|---|---|
| wait() | 表示线程一直等待，直到其他线程通知，与sleep方法不通，会释放锁 |
| wait(long timeout) | 指定等待的毫秒数 |
| notify() | 唤醒一个处于等待状态的线程 |
| notifyAll() | 唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程，优先级别高的线程优先调度 |
生产者消费者模型
管程法
//测试生产者消费者问题：管程法
public class TestPc {
public static void main(String[] args) {
SynContainer container = new SynContainer();
new Productor(container).start();
new Consumer(container).start();
}
}
//消费者
class Consumer extends Thread{
SynContainer container;
public Consumer(SynContainer container){
this.container = container;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("消费了第" + container.pop().id + "只鸡");
}
}
}
//生产者
class Productor extends Thread{
SynContainer container;
public Productor(SynContainer container){
this.container = container;
}
@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");
}
}
}
//产品
class Chicken{
int id;//产品编号
public Chicken(int id) {
this.id = id;
}
}
//缓冲区
class SynContainer{
Chicken[] chickens = new Chicken[10];
int count = 0;//容器计数器
//生产者放入产品
public synchronized void push(Chicken chicken){
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，就需要生产产品
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){
//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 chicken = chickens[count];
//吃完了，通知生产者生产
this.notifyAll();
return chicken;
}
}
信号灯法
//测试生产者消费者问题：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();
}
}
class Tv{
String voice;//表演的节目
//标志位
boolean flag = true;// 演员表演，观众等待 T，观众观看，演员等待 F
//表演
public synchronized void play(String voice){
if(!flag){//观众观看，演员等待状态
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("演员表演了" + voice);
//表演完后通知观众观看
this.notifyAll();
this.voice = voice;
this.flag = !this.flag;
}
//观看
public synchronized void watch(){
if(flag){//演员表演，观众等待状态
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("观众观看了" + voice);
//观看完通知演员表演
this.notifyAll();
this.flag = !this.flag;
}
}
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("抖音广告");
}
}
}
}
class Watcher extends Thread{
Tv tv;
public Watcher(Tv tv){
this.tv = tv;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
this.tv.watch();
}
}
}
