Java多线程:打工人の摸鱼兵法(究极进化版)

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大家好!我是那个总在深夜写bug的Java博主,今天咱们来点硬核摸鱼技巧——用多线程让代码“偷偷加速”,顺便聊聊那些年我们踩过的坑,保证比《甄嬛传》还精彩!(老板:你代码跑得还没蜗牛快!我:这就上多线程!)


一、线程:程序界的“影分身术” 🍥

1.1 程序员的日常脑补小剧场

  • 单线程:你一个人在家搬砖,又要写代码又要拿外卖,最后被外卖小哥骂“开门太慢”
  • 多线程:你召唤了5个影分身,一个写bug,一个收快递,一个给老板写周报,剩下两个在茶水间八卦——这才是高效人生!

1.2 线程の经典翻车名场面

想象你和同事同时改一份Excel:

  • 你刚删掉第3行
  • 他正在修改第3行
  • 结果:文件当场裂开🤯 这就是线程安全问题!(请把“锁门”打在公屏上)

二、创建线程の108种姿势(误)

2.1 祖传手艺のThread类(适合新手村)

public class BossThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("【老板线程】开始巡逻检查摸鱼!");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        // 危险操作:直接启动老板线程!
        new BossThread().start(); 
        System.out.println("【你】迅速Alt+Tab切屏到IDE...");
    }
}

2.2 优雅青年のRunnable(社畜必备)

// 建议改名叫《摸鱼任务执行标准》
public class FishRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("假装在编译,实际在刷微博...");
        try {
            Thread.sleep(5000); // 摸鱼5秒神器!
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println("警告!老板靠近!");
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Thread fishThread = new Thread(new FishRunnable());
        fishThread.setName("【摸鱼专用线程】"); // 给线程起个贱名
        fishThread.start();
    }
}

2.3 神秘のCallable(摸鱼还能带返回值)

FutureTask<String> future = new FutureTask<>(() -> {
    System.out.println("正在计算年终奖...");
    Thread.sleep(3000);
    return "3.1415926元"; // 假装算得很认真
});
new Thread(future).start();
System.out.println("老板问进度时:" + future.get()); // 阻塞获取结果

三、线程の宫斗大戏(锁の战争)

3.1 厕所风云——synchronized详解

public class ToiletWar {
    private int toiletPaper = 1; // 仅剩一张厕纸!
    
    // 同步方法版
    public synchronized boolean grabPaper() {
        if (toiletPaper > 0) {
            toiletPaper--;
            return true;
        }
        return false;
    }
    
    // 同步块版(精准打击)
    public void refillPaper() {
        synchronized(this) { // 锁住当前厕所门
            toiletPaper += 10;
            System.out.println("行政小姐姐来送温暖啦~");
        }
    }
}

3.2 ReentrantLockの高级操作(带监控的智能锁)

private Lock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁,排队更文明
private Condition condition = lock.newCondition(); // 等待队列

public void criticalMethod() {
    lock.lock();
    try {
        while (resourceIsEmpty()) {
            condition.await(); // 优雅挂起,释放锁
        }
        // 开始你的表演
        condition.signalAll(); // 唤醒其他等待线程
    } finally {
        lock.unlock(); // 哪怕这里炸了也得解锁!
    }
}

3.3 死锁の诞生:一个悲伤的故事

// 线程A
synchronized(门锁) {
    synchronized(钥匙锁) {
        // 进厕所...
    }
}

// 线程B
synchronized(钥匙锁) {
    synchronized(门锁) {
        // 拿钥匙...
    }
}
// 结果:A抱着门锁等钥匙,B攥着钥匙等门锁——公司厕所永久停用!🚽💥

破局秘籍

  1. 锁排序:所有人必须先锁门再锁钥匙
  2. 锁超时:tryLock(3, TimeUnit.SECONDS)(3秒锁不上就放弃)
  3. 死锁检测:用jstackVisualVM抓现行(建议配合降压药使用💊)

四、线程池:资本家的福报流水线 🏭

4.1 七大参数の黑暗哲学

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    2, // 核心线程:正式工(摸鱼也要养着)
    5, // 最大线程:双十一临时工(用完就辞)
    60, TimeUnit.SECONDS, // 临时工发呆60秒后开除
    new LinkedBlockingQueue<>(10), // 任务队列:产品经理的需求清单
    new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 拒绝策略:需求太多?让需求方自己干!
);

4.2 花式提交任务

// 摸鱼任务1:带返回值
Future<String> future = executor.submit(() -> "摸鱼成果报告.docx");

// 摸鱼任务2:批量执行
List<Callable<String>> tasks = Arrays.asList(
    () -> { Thread.sleep(1000); return "周报"; },
    () -> { Thread.sleep(2000); return "PPT"; }
);
List<Future<String>> results = executor.invokeAll(tasks); // 一网打尽!

// 摸鱼任务3:抢跑模式(只要有一个完成就返回)
String firstResult = executor.invokeAny(tasks); 

4.3 线程池の花式死法

executor.shutdown(); // 温柔关闭:等所有任务完成
executor.shutdownNow(); // 暴力关闭:直接发裁员通知
// 建议配合以下代码使用:
if (!executor.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
    System.out.println("有顽固分子拒绝离职!");
}

五、并发工具包:官方外挂全家桶 🧰

5.1 CountDownLatch:团建点名器

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);

// 三个摸鱼线程
executor.submit(() -> {
    System.out.println("张三在刷淘宝");
    latch.countDown();
});
// ...李四、王五同理

latch.await(); // 老板:等这三个人齐了再开会!
System.out.println("【系统】摸鱼小组已全员到齐");

5.2 CyclicBarrier:驴友集合点

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, () -> 
    System.out.println("人齐了!出发去摸鱼!"));

executor.submit(() -> {
    System.out.println("A到达集合点");
    barrier.await(); // 开始摆烂等队友
});
// 其他线程同理

5.3 Semaphore:限流の奥义

Semaphore semaphore = new Semaphore(3); // 厕所只有3个坑位

void useToilet() throws InterruptedException {
    semaphore.acquire(); // 抢坑位
    try {
        System.out.println("开始带薪拉屎...");
        Thread.sleep(2000);
    } finally {
        semaphore.release(); // 释放坑位
    }
}

六、摸鱼の终极奥义:无锁编程

6.1 volatile:防老板偷袭の警报器

private volatile boolean bossComing = false;

// 监控线程
new Thread(() -> {
    while(true) {
        if (检测到老板红外信号()) {
            bossComing = true; // 强制刷新内存可见性
        }
    }
}).start();

// 摸鱼线程
new Thread(() -> {
    while(!bossComing) { 
        疯狂摸鱼();
    }
    Alt+Tab();
}).start();

6.2 CAS(Compare And Swap):乐观锁の哲学

AtomicInteger fishCount = new AtomicInteger(0);

// 10个线程同时摸鱼
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    new Thread(() -> {
        for (int j = 0; j < 100; j++) {
            fishCount.incrementAndGet(); // 原子操作,无需加锁
        }
    }).start();
}
// 最终结果稳稳的1000,妈妈再也不用担心我少摸鱼了!

七、摸鱼翻车急救指南 🚑

7.1 诊断工具三件套:

  • jstack:抓取线程快照(看看谁在真干活)
  • VisualVM:图形化监控(哪个线程CPU爆了)
  • Arthas:线上诊断神器(阿里出品,摸鱼克星)

7.2 经典翻车案例:

  • 场景:每秒查询数据库100次 → 改成100线程 → 数据库连接池爆炸💥
  • 解法:线程池+Semaphore双重限流(既要控制线程数,又要控制数据库连接数)

7.3 摸鱼の黄金定律:

  1. 能异步不同步:比如用消息队列解耦
  2. 锁粒度要小:别把整个公司大门锁了
  3. 优先用无锁结构:ConcurrentHashMap yyds!
  4. 线程数不是越多越好:参考“厕所坑位理论”,线程太多只会增加调度开销

八、摸鱼の未来:虚拟线程(Java 19+)

听说Java 19推出了虚拟线程(Project Loom),号称“百万线程随便开”!这简直就是:

  • 以前的你:开1000个线程 → 内存爆炸
  • 现在的你:开100万个虚拟线程 → 内存稳如老狗🐶
// 体验未来摸鱼科技!
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    for (int i = 0; i < 100_0000; i++) {
        executor.submit(() -> {
            Thread.sleep(Duration.ofSeconds(1));
            return "摸鱼";
        });
    }
} // 自动关闭executor

结语

多线程就像吃火锅——掌握火候才能爽,乱加料会拉肚子。记住:

  • 初级摸鱼:synchronized + 线程池
  • 中级摸鱼:CAS + Concurrent工具类
  • 高级摸鱼:无锁编程 + 响应式编程
  • 神级摸鱼:让同事写多线程,自己负责Review(这才是终极奥义✨)

最后送上程序员の祝福:愿你的代码永不阻塞,愿你的线程永不死锁,愿你的老板永不看监控!


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