java中的线程安全一、分析线程安全 1.通过实现Runnable接口 2.通过继承Thread类 3.继承Thread

一、分析线程安全

1.通过实现Runnable接口

2.通过继承Thread类

3.继承Thread类创建线程与实现Runnable接口创建线程的区别

4.线程状态

二、死锁

1.概述：

2.锁嵌套

三、生产者和消费者的线程安全

四、线程池

概述:

应用：

Callable接口

同步、异步在多线程中的体现

一、分析线程安全在多线程中，出现了共享数据，需要加锁处理；锁的注意事项： 1.同一个锁对象 2.锁的范围

实现任务案例:买票系统，5个窗口共卖1000张票；观察卖票过程

1.通过实现Runnable接口 //例如：窗口1正则卖第1000张票; // 窗口5正则卖第999张票; // 窗口3正则卖第998张票; // ... // 窗口3正则卖第1张票; //分析：创建5个窗口-5个线程票数-共享数据（安全隐患） //方式1：实现Runnable方式 //问题1：出现部分重票问题 //原因：共享数据有篡改数据--有隐患； //解决方案：加锁锁住共享数据操作; 需要考虑锁的范围 //问题2：出现负数 //原因：临界点判断出现了问题 //处理方案: 在锁里继续判断；大于0才买票

//优化升级：买完票应该要有退出的提示，且提示应该是完整的 //使用while(true)循环，表示只有一个出口退出即可

//锁的分类：同步代码块同步方法 class Task implements Runnable{ private int ticket = 1000; //1000张票-共享数据 @Override public void run() { while(true) { /*
//同步代码块方式 synchronized (this) { //"lock" 静态对象 if(ticket>0) { //Thread.currentThread().getName():实现任务获取的线程名 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在卖第"+ticket+"张票"); ticket--; }else { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"已经卖完了"); break; } }*/

		if(save()) {  //同步方法调用
			break;
		}
	}
}
//同步方法： 如何确保同一个锁对象？谁调的方法就是哪个对象--this(同一个锁对象)
private synchronized boolean save() {  
	if(ticket>0) {
		//Thread.currentThread().getName():实现任务获取的线程名
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在卖第"+ticket+"张票");
		ticket--;
		return false; //返回false表示还可继续循环卖票
	}else {
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"已经卖完了");
		return true;  //结束卖票
	}
}

} public class Test1 { public static void main(String[] args) { Task task = new Task(); for(int i=1;i<=5;i++) { new Thread(task,"窗口"+i).start(); } } }

2.通过继承Thread类继承案例：

//案例：买票系统，5个窗口共卖1000张票；观察卖票过程： //方式2：继承Thread方式 //问题1：每new线程对象，都有一份独立的属性--卖了5000张 //处理方案：将属性变为共享数据属性+static--静态属性值维护一份 //问题2：会出现部分重票问题----原因是this不是同一个锁对象 //解决方案：锁对象变为字符串常量 class MyThread extends Thread{ private static int ticket = 1000; //1000张票-共享数据

public  MyThread(String name) {
	super(name);
}
@Override
public void run() {
	while(true) { 
		//同步代码块方式
		synchronized ("lock") { 
			if(ticket>0) {
				System.out.println(getName()+"正在卖第"+ticket+"张票");
				ticket--;
			}else {
				System.out.println(getName()+"已经卖完了");
				break;
			}
		}
	}
}

} public class Test2 { public static void main(String[] args) { for(int i=1;i<=5;i++) { new MyThread("窗口00"+i).start(); } } } 3.继承Thread类创建线程与实现Runnable接口创建线程的区别实现任务 VS 继承Thread

实现任务：

里面的属性是共享数据；同步锁可使用this；获取线程名需使用Thread.currentThread().getName()

继承Thread：

属性+static才是共享数据；同步锁不能使用this；获取线程名直接使用getName()

4.线程状态线程状态---阻塞

基本状态---启动状态等待状态----sleep，join

阻塞状态：在执行的现在中加锁，进入阻塞状态；其他线程只能等待；等待释放锁资源后，其他就绪状态线程才能继续执行

二、死锁 1.概述：加了锁之后，有一个线程进到锁里面没有出来，导致锁资源没有得到释放，其他线程一直等待锁资源的释放，这样就导致了死锁的产生

同步代码块和同步方法都是自动释放锁资源，所以不容易出现死锁；如果需要演示死锁案例；在同步锁中需要进行锁嵌套；

注意：此处只是为了测试死锁，才进行的锁嵌套；以后使用时尽量避免锁嵌套(避免死锁)

2.锁嵌套代码解释：当一个线程执行到锁A后，另一个线程进入锁B,导致进入到锁A中的线程一直等待锁B资源的释放，而锁B一直等待锁A资源的释放，A里面有B想要的，B里面有A想要的，但是彼此都是倔脾气谁都不肯低头，谁都等对方道歉还回来资源，导致这是一个死局，这就是死锁产生，所以我们要避免使用锁嵌套，因为容易产生死锁

死锁案例：

/死锁案例：两个线程，各自执行自身的代码 class MyThread extends Thread{ private boolean a; //标记判断 public MyThread(boolean a) { this.a = a; } @Override public void run() { if(a) { synchronized ("A") { //线程1 System.out.println("进入线程1的A锁"); synchronized ("B") { System.out.println("进入线程1的B锁"); } } }else { synchronized ("B") { //线程2 System.out.println("进入线程2的B锁"); synchronized ("A") { System.out.println("进入线程2的A锁"); } } } } } public class Test1 { public static void main(String[] args) { new MyThread(true).start(); //线程1

	new MyThread(false).start(); //线程2
}

} 三、生产者和消费者的线程安全生产者和消费者的线程安全模型，代表类很多种应用中的场景；例如：生活中的生产产品入库；消费产品出库；

生产者和消费者案例:

//案例：生产者消费者线程案例，生产者一直负责生产，消费者一直负责消费 //分析：生产者线程和消费者线程都操作同一个库存(共享数据) //问题： //1.会出现还没有等到生产，就已经消费了的情况
//2.数据混乱:生产者线程数量+1后，直接打印出了消费数据

//处理方案： //数据混乱--需要加锁来解决 //没有生产提前消费的问题：线程等待的功能，判断件数为0，一直等待，无限期等待，直到发指令 //wait()--等待； notify--唤醒（唤醒等待）

main方法:

public class Test1 { public static void main(String[] args) { Store store = new Store(); //生产者和消费者都操作同一个库存 new Producter(store).start();

	new Customer(store).start();
}

} 生产者：

public class Producter extends Thread { //生产者线程 private Store store; public Producter(Store store) { //从外面传入库存对象 this.store = store; } @Override public void run() { while(true) {//循环生产 try { store.push(); //生产者负责入库 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } }

消费者:

public class Customer extends Thread { //消费者线程 private Store store; //消费者操作库存 public Customer(Store store) { this.store = store; } @Override public void run() { while(true) { //循环消费 try { store.pop(); //消费者出库 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
} } }

仓库:仓满和仓空由库存决定--在库存中判断

public class Store { private int count; //库存数量的标记--共享数据，库存对象只有一个，那么成员也只有一个 public void push() throws InterruptedException {//负责生产的功能 synchronized (this) { //this可以表示同一个锁对象 if(count>=20) { //仓满则停止生产 this.wait(); //等待；释放锁资源 } count++; System.out.println("已经生产了第"+count+"件货");

		this.notify(); //唤醒，唤醒等待的线程(唤醒对方)
	}
}
public void pop() throws InterruptedException { //负责消费的功能
	synchronized (this) {
		if(count<=0) {//仓空停止消费
			this.wait();   //等待；释放锁资源
		}
		System.out.println("已经消费了第"+count+"件货");
		count--;
		
		this.notify(); //唤醒，唤醒生产者
	}
}

}

四、线程池概述: 线程池：就是装线程的容器，预先在容器中创建指定个数的线程对象；当用户需要时，直接俄从容器中获取；用完了，再回收到线程池中（用完了放回去）

之前创建线程的方式：创建线程对象后，执行完毕则销毁线程对象；如果程序中需要频繁创建线程时，会非常影响性能及消耗内存的资源（用完了就丢）

好处：减少了创建和销毁线程的数目，提升了性能及减少了资源的消耗

线程池的复用机制：线程对象使用完后，重新再回到线程池；可以交给其他用户继续使用

内部实现：创建集合，集合中都是存线程对象；有用户使用，则添加回集合中

应用：代码解释:指定线程池中两个线程，然后开启了三个任务，两个线程先执行两个任务，谁先执行完就去执行第三个任务

//线程池: class Task implements Runnable{ @Override public void run() { for(int i=1;i<=10;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i); } } } public class Test1 { public static void main(String[] args) { //在线程池中创建单个线程对象，通过单个线程对象去处理多个任务 //ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor(); //带缓冲区的线程池：有多少个任务，则会产生多少个线程对象的处理 //ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool(); //带复用机制的线程池：指定线程池个数，进行复用 ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);//（常用） es.submit(new Task()); //任务接口Runnable es.submit(new Task()); es.submit(new Task()); //有三个任务，则谁先执行完，再执行第3个--复用

	es.shutdown();  //线程池的终止
}

}

Callable接口在线程池的执行中，有两个接口表示执行线程任务的接口；Runnable和Callable接口

区别：Callable接口可以带返回值；线程的执行结果需要返回时，可以选择Callable

线程池的执行，通过Runnable接口、 Callable接口来创建任务，而不是继承Thread类案例:

//需求：使用两个线程并发的执行1~~50，51~~100的和；并汇总结果 //线程池中有Callable接口，可以带返回结果 public class Test2 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException { ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2); Future fu1 = es.submit(new Callable() { @Override public Integer call() throws Exception { //线程1 int sum = 0; for(int i=1;i<=50;i++) { sum += i; } return sum; } }); Future fu2 = es.submit(new Callable() { @Override public Integer call() throws Exception { //线程2 int sum = 0; for(int i=51;i<=100;i++) { sum += i; } return sum; } }); int sum = fu1.get()+fu2.get(); //get是阻塞方法--和join类似 System.out.println("和为："+sum); es.shutdown(); } } 同步、异步在多线程中的体现问题：什么是异步？，什么是同步？，在多线程中如何体现的？

异步：多个线程并发执行--随机互抢资源

同步：加了同步锁，只运行一个线程执行