java线程【万字长文详解】

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哈喽,大家好!我是Why,一名在读学生,目前刚刚开始进入自己的编程学习生涯。虽然学习起步较晚,但我坚信做了才有0或1的可能。学了一段时间以后也是选择在掘金上分享自己的日常笔记,也希望能够在众多道友的大家庭中打成一片。 本文主要讲解java线程详解,如果大家读后觉得有用的话,还请大家多多支持博主:欢迎 ❤️点赞👍、收藏⭐、留言💬 ✨✨✨个人主页:JinHuan

线程

 '什么是进程?什么是线程?
         进程是一个应用程序(1个进程是一个软件)。
         线程是一个进程中的执行场景/执行单元。
         一个进程可以启动多个线程。
     
     '对于java程序来说,当在DOS命令窗口中输入:
         java HelloWorld 回车之后。
         会先启动JVM,而JVM就是一个进程。
         JVM再启动一个主线程调用main方法。
         同时再启动一个垃圾回收线程负责看护,回收垃圾。
         最起码,现在的java程序中至少有两个线程并发,
             一个是垃圾回收线程,一个是执行main方法的主线程。
     
     '进程和线程是什么关系?举个例子
 ​
         阿里巴巴:进程
             马云:阿里巴巴的一个线程
             童文红:阿里巴巴的一个线程
         
         京东:进程
             强东:京东的一个线程
             妹妹:京东的一个线程
         
         进程可以看做是现实生活当中的公司。
         线程可以看做是公司当中的某个员工。
 ​
         注意:
             进程A和进程B的'内存'独立不共享。(阿里巴巴和京东资源不会共享的!)
                 魔兽游戏是一个进程
                 酷狗音乐是一个进程
                 这两个进程是独立的,不共享资源。
 ​
             线程A和线程B呢?
                 在java语言中:
                     线程A和线程B,'堆内存和方法区内存共享。
                     但是'栈内存独立,一个线程一个栈。
             
                 假设启动10个线程,会有10个栈空间,每个栈和每个栈之间,
                 互不干扰,各自执行各自的,这就是多线程并发。
             
             火车站,可以看做是一个进程。
             火车站中的每一个售票窗口可以看做是一个线程。
             我在窗口1购票,你可以在窗口2购票,你不需要等我,我也不需要等你。
             所以多线程并发可以提高效率。
 ​
             java中之所以有多线程机制,目的就是为了提高程序的处理效率。
 ​
     '思考一个问题:
         使用了多线程机制之后,main方法结束,是不是有可能程序也不会结束。
         main方法结束只是主线程结束了,主栈空了,其它的栈(线程)可能还在
         压栈弹栈。
 ​
     '分析一个问题:对于单核的CPU来说,真的可以做到真正的多线程并发吗?
 ​
         对于多核的CPU电脑来说,真正的多线程并发是没问题的。
             4核CPU表示同一个时间点上,可以真正的有4个进程并发执行。
 ​
         什么是真正的多线程并发?
             t1线程执行t1的。
             t2线程执行t2的。
             t1不会影响t2,t2也不会影响t1。这叫做真正的多线程并发。
 ​
         单核的CPU表示只有一个大脑:
             不能够做到真正的多线程并发,但是可以做到给人一种“多线程并发”的感觉。
             对于单核的CPU来说,在某一个时间点上实际上只能处理一件事情,但是由于
             CPU的处理速度极快,多个线程之间频繁切换执行,跟人来的感觉是:多个事情
             同时在做!!!!!
                 线程A:播放音乐
                 线程B:运行魔兽游戏
                 线程A和线程B频繁切换执行,人类会感觉音乐一直在播放,游戏一直在运行,
                 给我们的感觉是同时并发的。
         
         电影院采用胶卷播放电影,一个胶卷一个胶卷播放速度达到一定程度之后,
         人类的眼睛产生了错觉,感觉是动画的。这说明人类的反应速度很慢,就像
         一根钢针扎到手上,到最终感觉到疼,这个过程是需要“很长的”时间的,在
         这个期间计算机可以进行亿万次的循环。所以计算机的执行速度很快。
     
 'java语言中,实现线程有两种方式,那两种方式呢?
 ​
     java支持多线程机制。并且java已经将多线程实现了,我们只需要继承就行了。
 ​
     第一种方式:编写一个类,直接继承java.lang.Thread,重写run方法。
         // 定义线程类
         public class MyThread extends Thread{
             public void run(){
             
             }
         }
         // 创建线程对象
         MyThread t = new MyThread();
         // 启动线程。
         t.start();
     
     第二种方式:编写一个类,实现java.lang.Runnable接口,实现run方法。
         // 定义一个可运行的类
         public class MyRunnable implements Runnable {
             public void run(){
             
             }
         }
         // 创建线程对象
         Thread t = new Thread(new MyRunnable());
         // 启动线程
         t.start();
     
     注意:第二种方式实现接口比较常用,因为一个类实现了接口,它还可以去继承
     其它的类,更灵活。
 ​
 '、关于线程对象的生命周期?
     新建状态
     就绪状态
     运行状态
     阻塞状态
     死亡状态

分析

 /*
 大家分析以下程序,有几个线程,除垃圾回收线程之外。有几个线程?
     1个线程。(因为程序只有1个栈。)
 ​
 main begin
 m1 begin
 m2 begin
 m3 execute!
 m2 over
 m1 over
 main over
     一个栈中,自上而下的顺序依次逐行执行!
 ​
  */
 public class ThreadTest01 {
     public static void main(String[] args) {
         System.out.println("main begin");
         m1();
         System.out.println("main over");
     }
 ​
     private static void m1() {
         System.out.println("m1 begin");
         m2();
         System.out.println("m1 over");
     }
 ​
     private static void m2() {
         System.out.println("m2 begin");
         m3();
         System.out.println("m2 over");
     }
 ​
     private static void m3() {
         System.out.println("m3 execute!");
     }
 }
 ​

实现线程的第一种方式

 /*
 实现线程的第一种方式:
     编写一个类,直接继承java.lang.Thread,重写run方法。
 ​
     怎么创建线程对象? new就行了。
     怎么启动线程呢? 调用线程对象的start()方法。
 ​
 注意:
     亘古不变的道理:
         方法体当中的代码永远都是自上而下的顺序依次逐行执行的。
 ​
 以下程序的输出结果有这样的特点:
     有先有后。
     有多有少。
  */
 public class ThreadTest02 {
     public static void main(String[] args) {
         // 这里是main方法,这里的代码属于主线程,在主栈中运行。
         // 新建一个分支线程对象
         MyThread t = new MyThread();
         // 启动线程
         //t.run(); // 不会启动线程,不会分配新的分支栈。(这种方式就是单线程。)
         // start()方法的作用是:启动一个分支线程,在JVM中开辟一个新的栈空间,这段代码任务完成之后,瞬间就结束了。
         // 这段代码的任务只是为了开启一个新的栈空间,只要新的栈空间开出来,start()方法就结束了。线程就启动成功了。
         // 启动成功的线程会自动调用run方法,并且run方法在分支栈的栈底部(压栈)。
         // run方法在分支栈的栈底部,main方法在主栈的栈底部。run和main是平级的。
         t.start();
         // 这里的代码还是运行在主线程中。
         for(int i = 0; i < 1000; i++){
             System.out.println("主线程--->" + i);
         }
     }
 }
 ​
 class MyThread extends Thread {
     @Override
     public void run() {
         // 编写程序,这段程序运行在分支线程中(分支栈)。
         for(int i = 0; i < 1000; i++){
             System.out.println("分支线程--->" + i);
         }
     }
 }
 ​

实现线程的第二种方式

 /*
 实现线程的第二种方式,编写一个类实现java.lang.Runnable接口。
  */
 public class ThreadTest03 {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建一个可运行的对象
         //MyRunnable r = new MyRunnable();
         // 将可运行的对象封装成一个线程对象
         //Thread t = new Thread(r);
         Thread t = new Thread(new MyRunnable()); // 合并代码
         // 启动线程
         t.start();
 ​
         for(int i = 0; i < 100; i++){
             System.out.println("主线程--->" + i);
         }
     }
 }
 ​
 // 这并不是一个线程类,是一个可运行的类。它还不是一个线程。
 class MyRunnable implements Runnable {
 ​
     @Override
     public void run() {
         for(int i = 0; i < 100; i++){
             System.out.println("分支线程--->" + i);
         }
     }
 }
 ​

实现线程的第三种方式

 import java.util.concurrent.Callable;
 import java.util.concurrent.FutureTask; // JUC包下的,属于java的并发包,老JDK中没有这个包。新特性。
 ​
 /*
 实现线程的第三种方式:
     实现Callable接口
     这种方式的优点:可以获取到线程的执行结果。
     这种方式的缺点:效率比较低,在获取t线程执行结果的时候,当前线程受阻塞,效率较低。
  */
 public class ThreadTest15 {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
 ​
         // 第一步:创建一个“未来任务类”对象。
         // 参数非常重要,需要给一个Callable接口实现类对象。
         FutureTask task = new FutureTask(new Callable() {
             @Override
             public Object call() throws Exception { // call()方法就相当于run方法。只不过这个有返回值
                 // 线程执行一个任务,执行之后可能会有一个执行结果
                 // 模拟执行
                 System.out.println("call method begin");
                 Thread.sleep(1000 * 10);
                 System.out.println("call method end!");
                 int a = 100;
                 int b = 200;
                 return a + b; //自动装箱(300结果变成Integer)
             }
         });
 ​
         // 创建线程对象
         Thread t = new Thread(task);
 ​
         // 启动线程
         t.start();
 ​
         // 这里是main方法,这是在主线程中。
         // 在主线程中,怎么获取t线程的返回结果?
         // get()方法的执行会导致“当前线程阻塞”
         Object obj = task.get();
         System.out.println("线程执行结果:" + obj);
 ​
         // main方法这里的程序要想执行必须等待get()方法的结束
         // 而get()方法可能需要很久。因为get()方法是为了拿另一个线程的执行结果
         // 另一个线程执行是需要时间的。
         System.out.println("hello world!");
     }
 }
 ​

匿名内部类实现线程

 public class ThreadTest04 {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建线程对象,采用匿名内部类方式。
         // 这是通过一个没有名字的类,new出来的对象。
         Thread t = new Thread(new Runnable(){
             @Override
             public void run() {
                 for(int i = 0; i < 100; i++){
                     System.out.println("t线程---> " + i);
                 }
             }
         });
 ​
         // 启动线程
         t.start();
 ​
         for(int i = 0; i < 100; i++){
             System.out.println("main线程---> " + i);
         }
     }
 }
 ​

线程的使用方法

 /*
 1、怎么获取当前线程对象?
     Thread t = Thread.currentThread();
     返回值t就是当前线程。
 ​
 2、获取线程对象的名字
     String name = 线程对象.getName();
 ​
 3、修改线程对象的名字
     线程对象.setName("线程名字");
 ​
 4、当线程没有设置名字的时候,默认的名字有什么规律?(了解一下)
     Thread-0
     Thread-1
     Thread-2
     Thread-3
     .....
  */
 public class ThreadTest05 {
     public void doSome(){
         // 这样就不行了
         //this.getName();
         //super.getName();
         // 但是这样可以
         String name = Thread.currentThread().getName();
         System.out.println("------->" + name);
     }
 ​
     public static void main(String[] args) {
         ThreadTest05 tt = new ThreadTest05();
         tt.doSome();
 ​
         //currentThread就是当前线程对象
         // 这个代码出现在main方法当中,所以当前线程就是主线程。
         Thread currentThread = Thread.currentThread();
         System.out.println(currentThread.getName()); //main
 ​
         // 创建线程对象
         MyThread2 t = new MyThread2();
         // 设置线程的名字
         t.setName("t1");
         // 获取线程的名字
         String tName = t.getName();
         System.out.println(tName); //Thread-0
 ​
         MyThread2 t2 = new MyThread2();
         t2.setName("t2");
         System.out.println(t2.getName()); //Thread-1\
         t2.start();
 ​
         // 启动线程
         t.start();
     }
 }
 ​
 class MyThread2 extends Thread {
     public void run(){
         for(int i = 0; i < 100; i++){
             // currentThread就是当前线程对象。当前线程是谁呢?
             // 当t1线程执行run方法,那么这个当前线程就是t1
             // 当t2线程执行run方法,那么这个当前线程就是t2
             Thread currentThread = Thread.currentThread();
             System.out.println(currentThread.getName() + "-->" + i);
 ​
             //System.out.println(super.getName() + "-->" + i);
             //System.out.println(this.getName() + "-->" + i);
         }
     }
 }
 ​

关于线程的Sleep方法

 /*
 关于线程的sleep方法:
     static void sleep(long millis)
     1、静态方法:Thread.sleep(1000);
     2、参数是毫秒
     3、作用:让当前线程进入休眠,进入“阻塞状态”,放弃占有CPU时间片,让给其它线程使用。
         这行代码出现在A线程中,A线程就会进入休眠。
         这行代码出现在B线程中,B线程就会进入休眠。
     4、Thread.sleep()方法,可以做到这种效果:
         间隔特定的时间,去执行一段特定的代码,每隔多久执行一次。
  */
 public class ThreadTest06 {
     public static void main(String[] args) {
 ​
         // 让当前线程进入休眠,睡眠5秒
         // 当前线程是主线程!!!
         /*try {
             Thread.sleep(1000 * 5);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }*/
 ​
         // 5秒之后执行这里的代码
         //System.out.println("hello world!");
 ​
         for(int i = 0; i < 10; i++){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
 ​
             // 睡眠1秒
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 }
 ​

Thread.Sleep试题

 /*
 关于线程的sleep方法:
     static void sleep(long millis)
     1、静态方法:Thread.sleep(1000);
     2、参数是毫秒
     3、作用:让当前线程进入休眠,进入“阻塞状态”,放弃占有CPU时间片,让给其它线程使用。
         这行代码出现在A线程中,A线程就会进入休眠。
         这行代码出现在B线程中,B线程就会进入休眠。
     4、Thread.sleep()方法,可以做到这种效果:
         间隔特定的时间,去执行一段特定的代码,每隔多久执行一次。
  */
 public class ThreadTest06 {
     public static void main(String[] args) {
 ​
         // 让当前线程进入休眠,睡眠5秒
         // 当前线程是主线程!!!
         /*try {
             Thread.sleep(1000 * 5);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }*/
 ​
         // 5秒之后执行这里的代码
         //System.out.println("hello world!");
 ​
         for(int i = 0; i < 10; i++){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
 ​
             // 睡眠1秒
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 }
 ​

Sleep的唤醒

 /*
 sleep睡眠太久了,如果希望半道上醒来,你应该怎么办?也就是说怎么叫醒一个正在睡眠的线程??
     注意:这个不是终断线程的执行,是终止线程的睡眠。
  */
 public class ThreadTest08 {
     public static void main(String[] args) {
         Thread t = new Thread(new MyRunnable2());
         t.setName("t");
         t.start();
 ​
         // 希望5秒之后,t线程醒来(5秒之后主线程手里的活儿干完了。)
         try {
             Thread.sleep(1000 * 5);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         // 终断t线程的睡眠(这种终断睡眠的方式依靠了java的异常处理机制。)
         t.interrupt(); // 干扰,一盆冷水过去!
     }
 }
 ​
 class MyRunnable2 implements Runnable {
 ​
     // 重点:run()当中的异常不能throws,只能try catch
     // 因为run()方法在父类中没有抛出任何异常,子类不能比父类抛出更多的异常。
     @Override
     public void run() {
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> begin");
         try {
             // 睡眠1年
             Thread.sleep(1000 * 60 * 60 * 24 * 365);
         } catch (InterruptedException e) {
             // 打印异常信息
             //e.printStackTrace();
         }
         //1年之后才会执行这里
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> end");
 ​
         // 调用doOther
         //doOther();
     }
 ​
     // 其它方法可以throws
     /*public void doOther() throws Exception{
 ​
     }*/
 }
 ​

线程终止(Killed)

 /*
 在java中怎么强行终止一个线程的执行。
     这种方式存在很大的缺点:容易丢失数据。因为这种方式是直接将线程杀死了,
     线程没有保存的数据将会丢失。不建议使用。
  */
 public class ThreadTest09 {
     public static void main(String[] args) {
         Thread t = new Thread(new MyRunnable3());
         t.setName("t");
         t.start();
 ​
         // 模拟5秒
         try {
             Thread.sleep(1000 * 5);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         // 5秒之后强行终止t线程
         t.stop(); // 已过时(不建议使用。)
     }
 }
 ​
 class MyRunnable3 implements Runnable {
 ​
     @Override
     public void run() {
         for(int i = 0; i < 10; i++){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 }
 ​

合理地终止线程

 /*
 怎么合理的终止一个线程的执行。这种方式是很常用的。
  */
 public class ThreadTest10 {
     public static void main(String[] args) {
         MyRunable4 r = new MyRunable4();
         Thread t = new Thread(r);
         t.setName("t");
         t.start();
 ​
         // 模拟5秒
         try {
             Thread.sleep(5000);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         // 终止线程
         // 你想要什么时候终止t的执行,那么你把标记修改为false,就结束了。
         r.run = false;
     }
 }
 ​
 class MyRunable4 implements Runnable {
 ​
     // 打一个布尔标记
     boolean run = true;
 ​
     @Override
     public void run() {
         for (int i = 0; i < 10; i++){
             if(run){
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
                 try {
                     Thread.sleep(1000);
                 } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
             }else{
                 // return就结束了,你在结束之前还有什么没保存的。
                 // 在这里可以保存呀。
                 //save....
 ​
                 //终止当前线程
                 return;
             }
         }
     }
 }
 ​

线程的优先级

 /*
 怎么合理的终止一个线程的执行。这种方式是很常用的。
  */
 public class ThreadTest10 {
     public static void main(String[] args) {
         MyRunable4 r = new MyRunable4();
         Thread t = new Thread(r);
         t.setName("t");
         t.start();
 ​
         // 模拟5秒
         try {
             Thread.sleep(5000);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         // 终止线程
         // 你想要什么时候终止t的执行,那么你把标记修改为false,就结束了。
         r.run = false;
     }
 }
 ​
 class MyRunable4 implements Runnable {
 ​
     // 打一个布尔标记
     boolean run = true;
 ​
     @Override
     public void run() {
         for (int i = 0; i < 10; i++){
             if(run){
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
                 try {
                     Thread.sleep(1000);
                 } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
             }else{
                 // return就结束了,你在结束之前还有什么没保存的。
                 // 在这里可以保存呀。
                 //save....
 ​
                 //终止当前线程
                 return;
             }
         }
     }
 }

线程让位

 /*
 让位,当前线程暂停,回到就绪状态,让给其它线程。
 静态方法:Thread.yield();
  */
 public class ThreadTest12 {
     public static void main(String[] args) {
         Thread t = new Thread(new MyRunnable6());
         t.setName("t");
         t.start();
 ​
         for(int i = 1; i <= 10000; i++) {
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
         }
     }
 }
 ​
 class MyRunnable6 implements Runnable {
 ​
     @Override
     public void run() {
         for(int i = 1; i <= 10000; i++) {
             //每100个让位一次。
             if(i % 100 == 0){
                 Thread.yield(); // 当前线程暂停一下,让给主线程。
             }
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
         }
     }
 }
 ​

线程合并

 /*
 线程合并
  */
 public class ThreadTest13 {
     public static void main(String[] args) {
         System.out.println("main begin");
 ​
         Thread t = new Thread(new MyRunnable7());
         t.setName("t");
         t.start();
 ​
         //合并线程
         try {
             t.join(); // t合并到当前线程中,当前线程受阻塞,t线程执行直到结束。
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
 ​
         System.out.println("main over");
     }
 }
 ​
 class MyRunnable7 implements Runnable {
 ​
     @Override
     public void run() {
         for(int i = 0; i < 10000; i++){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
         }
     }
 }
 ​

守护线程

 /*
 守护线程
  */
 public class ThreadTest14 {
     public static void main(String[] args) {
         Thread t = new BakDataThread();
         t.setName("备份数据的线程");
 ​
         // 启动线程之前,将线程设置为守护线程
         t.setDaemon(true);
 ​
         t.start();
 ​
         // 主线程:主线程是用户线程
         for(int i = 0; i < 10; i++){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 }
 ​
 class BakDataThread extends Thread {
     public void run(){
         int i = 0;
         // 即使是死循环,但由于该线程是守护者,当用户线程结束,守护线程自动终止。
         while(true){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + (++i));
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 }

生产者和消费者模式

 import java.util.ArrayList;
 import java.util.List;
 ​
 /*
 1、使用wait方法和notify方法实现“生产者和消费者模式”
 ​
 2、什么是“生产者和消费者模式”?
     生产线程负责生产,消费线程负责消费。
     生产线程和消费线程要达到均衡。
     这是一种特殊的业务需求,在这种特殊的情况下需要使用wait方法和notify方法。
 ​
 3、wait和notify方法不是线程对象的方法,是普通java对象都有的方法。
 ​
 4、wait方法和notify方法建立在线程同步的基础之上。因为多线程要同时操作一个仓库。有线程安全问题。
 ​
 5、wait方法作用:o.wait()让正在o对象上活动的线程t进入等待状态,并且释放掉t线程之前占有的o对象的锁。
 ​
 6、notify方法作用:o.notify()让正在o对象上等待的线程唤醒,只是通知,不会释放o对象上之前占有的锁。
 ​
 7、模拟这样一个需求:
     仓库我们采用List集合。
     List集合中假设只能存储1个元素。
     1个元素就表示仓库满了。
     如果List集合中元素个数是0,就表示仓库空了。
     保证List集合中永远都是最多存储1个元素。
 ​
     必须做到这种效果:生产1个消费1个。
  */
 public class ThreadTest16 {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建1个仓库对象,共享的。
         List list = new ArrayList();
         // 创建两个线程对象
         // 生产者线程
         Thread t1 = new Thread(new Producer(list));
         // 消费者线程
         Thread t2 = new Thread(new Consumer(list));
 ​
         t1.setName("生产者线程");
         t2.setName("消费者线程");
 ​
         t1.start();
         t2.start();
     }
 }
 ​
 // 生产线程
 class Producer implements Runnable {
     // 仓库
     private List list;
 ​
     public Producer(List list) {
         this.list = list;
     }
     @Override
     public void run() {
         // 一直生产(使用死循环来模拟一直生产)
         while(true){
             // 给仓库对象list加锁。
             synchronized (list){
                 if(list.size() > 0){ // 大于0,说明仓库中已经有1个元素了。
                     try {
                         // 当前线程进入等待状态,并且释放Producer之前占有的list集合的锁。
                         list.wait();
                     } catch (InterruptedException e) {
                         e.printStackTrace();
                     }
                 }
                 // 程序能够执行到这里说明仓库是空的,可以生产
                 Object obj = new Object();
                 list.add(obj);
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
                 // 唤醒消费者进行消费
                 list.notifyAll();
             }
         }
     }
 }
 ​
 // 消费线程
 class Consumer implements Runnable {
     // 仓库
     private List list;
 ​
     public Consumer(List list) {
         this.list = list;
     }
 ​
     @Override
     public void run() {
         // 一直消费
         while(true){
             synchronized (list) {
                 if(list.size() == 0){
                     try {
                         // 仓库已经空了。
                         // 消费者线程等待,释放掉list集合的锁
                         list.wait();
                     } catch (InterruptedException e) {
                         e.printStackTrace();
                     }
                 }
                 // 程序能够执行到此处说明仓库中有数据,进行消费。
                 Object obj = list.remove(0);
                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
                 // 唤醒生产者生产。
                 list.notifyAll();
             }
         }
     }
 }

定时器

 import java.text.SimpleDateFormat;
 import java.util.Date;
 import java.util.Timer;
 import java.util.TimerTask;
 ​
 /*
 使用定时器指定定时任务。
  */
 public class TimerTest {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
 ​
         // 创建定时器对象
         Timer timer = new Timer();
         //Timer timer = new Timer(true); //守护线程的方式
 ​
         // 指定定时任务
         //timer.schedule(定时任务, 第一次执行时间, 间隔多久执行一次);
         SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
         Date firstTime = sdf.parse("2020-03-14 09:34:30");
         //timer.schedule(new LogTimerTask() , firstTime, 1000 * 10);
         // 每年执行一次。
         //timer.schedule(new LogTimerTask() , firstTime, 1000 * 60 * 60 * 24 * 365);
 ​
         //匿名内部类方式
         timer.schedule(new TimerTask(){
             @Override
             public void run() {
                 // code....
             }
         } , firstTime, 1000 * 10);
 ​
     }
 }
 ​
 // 编写一个定时任务类
 // 假设这是一个记录日志的定时任务
 class LogTimerTask extends TimerTask {
 ​
     @Override
     public void run() {
         // 编写你需要执行的任务就行了。
         SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
         String strTime = sdf.format(new Date());
         System.out.println(strTime + ":成功完成了一次数据备份!");
     }
 }
 ​

线程安全问题

线程实例--什么时候出现线程安全问题

Account

 /*
 银行账户
     不使用线程同步机制,多线程对同一个账户进行取款,出现线程安全问题。
  */
 public class Account {
     // 账号
     private String actno;
     // 余额
     private double balance;
 ​
     public Account() {
     }
 ​
     public Account(String actno, double balance) {
         this.actno = actno;
         this.balance = balance;
     }
 ​
     public String getActno() {
         return actno;
     }
 ​
     public void setActno(String actno) {
         this.actno = actno;
     }
 ​
     public double getBalance() {
         return balance;
     }
 ​
     public void setBalance(double balance) {
         this.balance = balance;
     }
 ​
     //取款的方法
     public void withdraw(double money){
         // t1和t2并发这个方法。。。。(t1和t2是两个栈。两个栈操作堆中同一个对象。)
         // 取款之前的余额
         double before = this.getBalance(); // 10000
         // 取款之后的余额
         double after = before - money;
 ​
         // 在这里模拟一下网络延迟,100%会出现问题
         try {
             Thread.sleep(1000);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
 ​
         // 更新余额
         // 思考:t1执行到这里了,但还没有来得及执行这行代码,t2线程进来withdraw方法了。此时一定出问题。
         this.setBalance(after);
     }
 }

AccountThread

 public class AccountThread extends Thread {
 ​
     // 两个线程必须共享同一个账户对象。
     private Account act;
 ​
     // 通过构造方法传递过来账户对象
     public AccountThread(Account act) {
         this.act = act;
     }
 ​
     public void run(){
         // run方法的执行表示取款操作。
         // 假设取款5000
         double money = 5000;
         // 取款
         // 多线程并发执行这个方法。
         act.withdraw(money);
 ​
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "对"+act.getActno()+"取款"+money+"成功,余额" + act.getBalance());
     }
 }
 ​

Test

 public class Test {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建账户对象(只创建1个)
         Account act = new Account("act-001", 10000);
         // 创建两个线程
         Thread t1 = new AccountThread(act);
         Thread t2 = new AccountThread(act);
         // 设置name
         t1.setName("t1");
         t2.setName("t2");
         // 启动线程取款
         t1.start();
         t2.start();
     }
 }

线程实例修改--让其变得安全Synchornized(一)

Account

 public class Account {
     // 账号
     private String actno;
     // 余额
     private double balance;
 ​
     public Account() {
     }
 ​
     public Account(String actno, double balance) {
         this.actno = actno;
         this.balance = balance;
     }
 ​
     public String getActno() {
         return actno;
     }
 ​
     public void setActno(String actno) {
         this.actno = actno;
     }
 ​
     public double getBalance() {
         return balance;
     }
 ​
     public void setBalance(double balance) {
         this.balance = balance;
     }
 ​
     //取款的方法
     /*
     在实例方法上可以使用synchronized吗?可以的。
         synchronized出现在实例方法上,一定锁的是this。
         没得挑。只能是this。不能是其他的对象了。
         所以这种方式不灵活。
 ​
         另外还有一个缺点:synchronized出现在实例方法上,
         表示整个方法体都需要同步,可能会无故扩大同步的
         范围,导致程序的执行效率降低。所以这种方式不常用。
 ​
         synchronized使用在实例方法上有什么优点?
             代码写的少了。节俭了。
 ​
         如果共享的对象就是this,并且需要同步的代码块是整个方法体,
         建议使用这种方式。
      */
     public synchronized void withdraw(double money){
         double before = this.getBalance(); // 10000
         double after = before - money;
         try {
             Thread.sleep(1000);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         this.setBalance(after);
     }
 }

线程实例修改--让其变得安全Synchornized(二)

Account

 public class Account {
     // 账号
     private String actno;
     // 余额
     private double balance; //实例变量。
 ​
     //对象
     Object obj = new Object(); // 实例变量。(Account对象是多线程共享的,Account对象中的实例变量obj也是共享的。)
 ​
     public Account() {
     }
 ​
     public Account(String actno, double balance) {
         this.actno = actno;
         this.balance = balance;
     }
 ​
     public String getActno() {
         return actno;
     }
 ​
     public void setActno(String actno) {
         this.actno = actno;
     }
 ​
     public double getBalance() {
         return balance;
     }
 ​
     public void setBalance(double balance) {
         this.balance = balance;
     }
 ​
     //取款的方法
     public void withdraw(double money){
 ​
         //int i = 100;
         //i = 101;
 ​
         // 以下这几行代码必须是线程排队的,不能并发。
         // 一个线程把这里的代码全部执行结束之后,另一个线程才能进来。
         /*
         线程同步机制的语法是:
             synchronized(){
                 // 线程同步代码块。
             }
             synchronized后面小括号中传的这个“数据”是相当关键的。
             这个数据必须是多线程共享的数据。才能达到多线程排队。
 ​
             ()中写什么?
                 那要看你想让哪些线程同步。
                 假设t1、t2、t3、t4、t5,有5个线程,
                 你只希望t1 t2 t3排队,t4 t5不需要排队。怎么办?
                 你一定要在()中写一个t1 t2 t3共享的对象。而这个
                 对象对于t4 t5来说不是共享的。
 ​
             这里的共享对象是:账户对象。
             账户对象是共享的,那么this就是账户对象吧!!!
             不一定是this,这里只要是多线程共享的那个对象就行。
 ​
             在java语言中,任何一个对象都有“一把锁”,其实这把锁就是标记。(只是把它叫做锁。)
             100个对象,100把锁。1个对象1把锁。
 ​
             以下代码的执行原理?
                 1、假设t1和t2线程并发,开始执行以下代码的时候,肯定有一个先一个后。
                 2、假设t1先执行了,遇到了synchronized,这个时候自动找“后面共享对象”的对象锁,
                 找到之后,并占有这把锁,然后执行同步代码块中的程序,在程序执行过程中一直都是
                 占有这把锁的。直到同步代码块代码结束,这把锁才会释放。
                 3、假设t1已经占有这把锁,此时t2也遇到synchronized关键字,也会去占有后面
                 共享对象的这把锁,结果这把锁被t1占有,t2只能在同步代码块外面等待t1的结束,
                 直到t1把同步代码块执行结束了,t1会归还这把锁,此时t2终于等到这把锁,然后
                 t2占有这把锁之后,进入同步代码块执行程序。
 ​
                 这样就达到了线程排队执行。
                 这里需要注意的是:这个共享对象一定要选好了。这个共享对象一定是你需要排队
                 执行的这些线程对象所共享的。
          */
         //Object obj2 = new Object();
         //synchronized (this){
         //synchronized (obj) {
         //synchronized ("abc") { // "abc"在字符串常量池当中。
         //synchronized (null) { // 报错:空指针。
         //synchronized (obj2) { // 这样编写就不安全了。因为obj2不是共享对象。
         double before = this.getBalance();
         double after = before - money;
         try {
             Thread.sleep(1000);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         this.setBalance(after);
         //}
     }
 }

AccountThread

 public class AccountThread extends Thread {
 ​
     // 两个线程必须共享同一个账户对象。
     private Account act;
 ​
     // 通过构造方法传递过来账户对象
     public AccountThread(Account act) {
         this.act = act;
     }
 ​
     public void run(){
         // run方法的执行表示取款操作。
         // 假设取款5000
         double money = 5000;
         // 取款
         // 多线程并发执行这个方法。
         //synchronized (this) { //这里的this是AccountThread对象,这个对象不共享!
         synchronized (act) { // 这种方式也可以,只不过扩大了同步的范围,效率更低了。
             act.withdraw(money);
         }
 ​
         System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "对"+act.getActno()+"取款"+money+"成功,余额" + act.getBalance());
     }
 }
 ​

Test

 public class Test {
     public static void main(String[] args) {
         // 创建账户对象(只创建1个)
         Account act = new Account("act-001", 10000);
         // 创建两个线程
         Thread t1 = new AccountThread(act);
         Thread t2 = new AccountThread(act);
 ​
         // 设置name
         t1.setName("t1");
         t2.setName("t2");
         // 启动线程取款
         t1.start();
         t2.start();
     }
 }
 ​

死锁

 public class DeadLock {
     public static void main(String[] args) {
         Object o1 = new Object();
         Object o2 = new Object();
 ​
         // t1和t2两个线程共享o1,o2
         Thread t1 = new MyThread1(o1,o2);
         Thread t2 = new MyThread2(o1,o2);
 ​
         t1.start();
         t2.start();
     }
 }
 ​
 class MyThread1 extends Thread{
     Object o1;
     Object o2;
     public MyThread1(Object o1,Object o2){
         this.o1 = o1;
         this.o2 = o2;
     }
     public void run(){
         synchronized (o1){
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             synchronized (o2){
 ​
             }
         }
     }
 }
 ​
 class MyThread2 extends Thread {
     Object o1;
     Object o2;
     public MyThread2(Object o1,Object o2){
         this.o1 = o1;
         this.o2 = o2;
     }
     public void run(){
         synchronized (o2){
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
             synchronized (o1){
 ​
             }
         }
     }
 }
 ​

关于线程的题目

一、

 // 面试题:doOther方法执行的时候需要等待doSome方法的结束吗?
     //不需要,因为doOther()方法没有synchronized
 public class Exam01 {
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         MyClass mc = new MyClass();
 ​
         Thread t1 = new MyThread(mc);
         Thread t2 = new MyThread(mc);
 ​
         t1.setName("t1");
         t2.setName("t2");
 ​
         t1.start();
         Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是:为了保证t1线程先执行。
         t2.start();
     }
 }
 ​
 class MyThread extends Thread {
     private MyClass mc;
     public MyThread(MyClass mc){
         this.mc = mc;
     }
     public void run(){
         if(Thread.currentThread().getName().equals("t1")){
             mc.doSome();
         }
         if(Thread.currentThread().getName().equals("t2")){
             mc.doOther();
         }
     }
 }
 ​
 class MyClass {
     public synchronized void doSome(){
         System.out.println("doSome begin");
         try {
             Thread.sleep(1000 * 10);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println("doSome over");
     }
     public void doOther(){
         System.out.println("doOther begin");
         System.out.println("doOther over");
     }
 }
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二、

 // 面试题:doOther方法执行的时候需要等待doSome方法的结束吗?
     //需要
 public class Exam01 {
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         MyClass mc = new MyClass();
 ​
         Thread t1 = new MyThread(mc);
         Thread t2 = new MyThread(mc);
 ​
         t1.setName("t1");
         t2.setName("t2");
 ​
         t1.start();
         Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是:为了保证t1线程先执行。
         t2.start();
     }
 }
 ​
 class MyThread extends Thread {
     private MyClass mc;
     public MyThread(MyClass mc){
         this.mc = mc;
     }
     public void run(){
         if(Thread.currentThread().getName().equals("t1")){
             mc.doSome();
         }
         if(Thread.currentThread().getName().equals("t2")){
             mc.doOther();
         }
     }
 }
 ​
 class MyClass {
     public synchronized void doSome(){
         System.out.println("doSome begin");
         try {
             Thread.sleep(1000 * 10);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println("doSome over");
     }
     public synchronized void doOther(){
         System.out.println("doOther begin");
         System.out.println("doOther over");
     }
 }
 ​

三、

 // 面试题:doOther方法执行的时候需要等待doSome方法的结束吗?
     //不需要,因为MyClass对象是两个,两把锁。
 public class Exam01 {
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         MyClass mc1 = new MyClass();
         MyClass mc2 = new MyClass();
 ​
         Thread t1 = new MyThread(mc1);
         Thread t2 = new MyThread(mc2);
 ​
         t1.setName("t1");
         t2.setName("t2");
 ​
         t1.start();
         Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是:为了保证t1线程先执行。
         t2.start();
     }
 }
 ​
 class MyThread extends Thread {
     private MyClass mc;
     public MyThread(MyClass mc){
         this.mc = mc;
     }
     public void run(){
         if(Thread.currentThread().getName().equals("t1")){
             mc.doSome();
         }
         if(Thread.currentThread().getName().equals("t2")){
             mc.doOther();
         }
     }
 }
 ​
 class MyClass {
     public synchronized void doSome(){
         System.out.println("doSome begin");
         try {
             Thread.sleep(1000 * 10);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println("doSome over");
     }
     public synchronized void doOther(){
         System.out.println("doOther begin");
         System.out.println("doOther over");
     }
 }
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四、

 // 面试题:doOther方法执行的时候需要等待doSome方法的结束吗?
     //需要,因为静态方法是类锁,不管创建了几个对象,类锁只有1把。
 public class Exam01 {
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         MyClass mc1 = new MyClass();
         MyClass mc2 = new MyClass();
 ​
         Thread t1 = new MyThread(mc1);
         Thread t2 = new MyThread(mc2);
 ​
         t1.setName("t1");
         t2.setName("t2");
 ​
         t1.start();
         Thread.sleep(1000); //这个睡眠的作用是:为了保证t1线程先执行。
         t2.start();
     }
 }
 ​
 class MyThread extends Thread {
     private MyClass mc;
     public MyThread(MyClass mc){
         this.mc = mc;
     }
     public void run(){
         if(Thread.currentThread().getName().equals("t1")){
             mc.doSome();
         }
         if(Thread.currentThread().getName().equals("t2")){
             mc.doOther();
         }
     }
 }
 ​
 class MyClass {
     // synchronized出现在静态方法上是找类锁。
     public synchronized static void doSome(){
         System.out.println("doSome begin");
         try {
             Thread.sleep(1000 * 10);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         System.out.println("doSome over");
     }
     public synchronized static void doOther(){
         System.out.println("doOther begin");
         System.out.println("doOther over");
     }
 }
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