java基础之线程进阶

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1 线程同步_同步代码块

  • 锁多条语句操作共享数据,可以使用同步代码块实现
  • 格式
synchronized(任意对象) {
	多条语句操作共享数据的代码
}	
  • 好处:让多个线程实现先后依次访问共享资源,解决了多线程的数据安全问题

  • 弊端:当线程很多的时候,因为每个线程都会去判断同步上的锁,这是很消耗资源的,无形中降低程序的运行效率

  • sellTicket类

package test;

//1,定义一个类SellTicket实现Runnable接口,里面定义一个成员变量: private int tickets= 100;
public class SellTicket implements Runnable{
    private int tickets = 100;
    private Object obj = new Object();

    //2,在ellTicket类中重写run0方法实现卖票, 代码步骤如下
    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            //tickes=100
            //t1,t2,t3
            //假设t1抢到CPU执行器
            synchronized (obj){
                //t1进来后把代码锁起来了
                if (tickets > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                        //t1休息100毫秒
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //窗口1正在出售第100张票
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                    tickets--; //tickets=99
                }
                //t1出来了,锁就被释放了
            }
        }
    }
}
  • 测试类
package test;

public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建SellTicket类的对象
        SellTicket st = new SellTicket();

        //创建三个Thread类的对象,把SellTicket对象作为构造方法的参数,并给出对应的窗口名称
        Thread t1 = new Thread(st,"窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st,"窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st,"窗口3");

        //启动线程
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

2 线程同步_同步方法

  • 作用:把出现线程安全问题的 核心方法 给锁起来,每次只能一个线程进入访问,其他线程必须在方法外面等待
  • 同步方法:就是把synchronized关键字加到方法上;锁对象为:this
    • 格式:修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) {}
  • 同步静态方法:就是把synchronized关键字加到静态方法上面;锁对象为:类名.class
    • 格式:修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) {}
package test;

public class SellTicket implements Runnable{
//1非静态    private int tickets = 100;
    private static int tickets = 100;
    private Object obj = new Object();
    private int x = 0;

    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            if(x%2==0) {
//1非静态                synchronized (this) {
                synchronized (SellTicket.class) {
                    if (tickets > 0) {
                        try {
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                        tickets--; //tickets=99
                    }
                }
            } else {
//                synchronized (obj) {
//                    if (tickets > 0) {
//                        try {
//                            Thread.sleep(100);
//                        } catch (InterruptedException e) {
//                            e.printStackTrace();
//                        }
//                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
//                        tickets--; //tickets=99
//                    }
//                }
                sellTicket();
            }
            x++;
        }
    }
//1非静态
//    private synchronized void sellTicket() {
//        if (tickets > 0) {
//            try {
//                Thread.sleep(100);
//            } catch (InterruptedException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
//            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
//            tickets--; //tickets=99
//        }
//    }

    private static synchronized void sellTicket() {
        if (tickets > 0) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
            tickets--; //tickets=99
        }
    }
}

3 线程安全的类(了解)

源码中方法都被 synchronized 修饰

StringBuffer

  • 线程安全, 可变的字符序列
  • 从版本JDK 5开始,被StringBuilder替代。通常应该使用StringBuilder类, 因为它支持所有相同的操作,但它更快,因为它不执行同步

Vector

  • 从Java 2平台v1.2开始,该类改进了List接口, 使其成为Java Collections Framework的成员。 与新的集合实现不同,Vector被同步。 如果不需要线程安全的实现,建议使用ArrayList代替Vector

Hashtable

  • 该类实现了一个哈希表,它将键映射到值。任何非null对象都可以用作键或者值
  • 从Java 2平台v1.2开始,该类进行了改进,实现了Map接口,使其成为Java Collections Framework的成员。与新的集合实现不同,Hashtable被同步。 如果不需要线程安全的实现,建议使用HashMap代替Hashtable

Collections类中static <T> List<T> snchronizedList(List<T> list):返回由指定列表支持的同步(线程安全)的列表

package test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;

public class Demo {
    public static void main(String[] args)  {
        //static <T> List<T> snchronizedList(List<T> list):返回由指定列表支持的同步(线程安全)的列表
        Collection<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());

        /*源码都是返回Synchronized
        public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list) {
            return (list instanceof RandomAccess ?
                    new Collections.SynchronizedRandomAccessList<>(list) :
                    new Collections.SynchronizedList<>(list));
        }*/

    }
}

4 Lock锁

  • Lock是接口不能直接实例化,采用实现类ReentrantLock来实例化(JDK5以后)
  • ReentrantLock构造方法:
方法名说明
ReentrantLock()创建一个ReentrantLock的实例对象
  • Lock中获得锁和释放锁方法:
方法名说明
void lock()获得锁
void unlock()释放锁
  • 推荐使用try{} finall{}代码块来加锁和释放锁
package test;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class SellTicket implements Runnable{
    private static int tickets = 100;
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while(true) {
            try {
                lock.lock();
                if (tickets > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在出售第" + tickets + "张票");
                    tickets--;
                }
            }finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

5 线程通讯

  • 线程通信一定是多个线程在操作同一个资源才需要通信
方法名说明
public void wait()让当前线程进入到等待状态,此方法必须锁对象调用
public void notify()唤醒当前锁对象上等待状态的某个线程,此方法必须锁对象调用
public void notifyAll()唤醒当前锁对象上等待状态的全部线程,此方法必须锁对象调用