看完多线程通透了(爆干4万字)

news/2024/5/20 10:05:20 标签: java, 多线程, JUC

文章目录

  • 💒 多线程
    • 🚏 线程的简介
      • 🚀 普通方法调用和多线程
      • 🚄 程序、进程与线程
      • 🚒 Program和Process与Thread (程序、进程与线程)
      • 🚤 核心概念
      • 🚗 并行与并发
    • 🚏 多线程的优点
    • 🚏 线程的创建(重点)
      • 🚀 三种创建方式
      • 🚄 方式一: Thread(重点)
        • 🚬 查看JDK8文档
        • 🚬 如何实现
        • 🚬 代码实现
          • 🚭 问题
        • 🚬 案例:多线程同步下载图片
      • 🚒 方式二:Runnable(核心重点)
        • 🚬 如何实现
        • 🚬 代码实现
        • 🚬 案例:多线程同步下载图片
        • 🚬 Thread 与 Runnable 的对比
        • 🚬 小结
      • 🚤 初步认识并发问题:多个线程同时操作同一个对象 (案例火车站抢票)
        • 🚬 案例龟兔赛跑
      • 🚗 方式三:Callable(了解)
        • 🚬 步骤:
        • 🚬 演示:利用Callable改造图片案例
        • 🚬 总结:
    • 🚏 Lamda表达式
      • 🚀 理解Functional Interface(函数式接口)
      • 🚄 为什么要使用lambda表达式
      • 🚒 lambda表达式推导(无参)
      • 🚤 lambda表达式推导(有参)
        • 🚬 精髓:
        • 🚬 总结:
    • 🚏 静态代理
        • 🚬 总结:
        • 🚬 好处:
    • 🚏 线程的状态
      • 🚀 线程的五大状态(线程的声明周期)
      • 🚄 线程方法
        • 🚬 线程的停止
          • 🚭 总结:
        • 🚬 线程休眠 sleep()
          • 🚭 火车站抢票(同上)
          • 🚭 打印当前系统的时间
          • 🚭 模拟倒计时
        • 🚬 线程礼让 yield()
        • 🚬 合并线程 Join
        • 🚬 线程状态观测
        • 🚬 线程优先级
          • 🚭 源码
          • 🚭 问题:性能倒置
        • 🚬 守护线程
    • 🚏 线程的同步(重点难点)
      • 🚀 并发:同一个对象多个线程同时操作
      • 🚄 队列和锁
      • 🚒 线程同步 synchronized
      • 🚤 三大不安全案例
        • 🚬 不安全的购票系统
        • 🚬 不安全的取钱
        • 🚬 不安全的集合
    • 🚏 同步方法同步代码块(隐式)
      • 🚀 同步方法
        • 🚬 同步方法的弊端
      • 🚄 同步代码块(主要增删改查的对象)
      • 🚒 同步块和同步方法锁的对象是什么?
      • 🚤 解决三大线程不安全案例
        • 🚬 安全的购票系统
          • 🚭 核心代码
        • 🚬 安全的取钱
          • 🚭 核心代码
        • 🚬 安全的集合
          • 🚭 核心代码
      • 🚗 JUC
        • 🚬 CopyOnWriteArrayList
        • 🚬 CopyOnWriteArrayList 和 synchronized
      • 🚌 死锁
      • 🚬 死锁的避免方法
      • 🚬 产生死锁的四个必要条件
      • 🚘Lock(锁)(显示)
        • 🚬 举例
        • 🚬 步骤
        • 🚬 synchronized 与 Lock 的对比
    • 🚏 线程协作(生产者消费者模式)
      • 🚀 应用场景:生产者和消费者问题
      • 🚄 线程通信-分析
      • 🚒 线程通信方法
        • 🚬 解决方式一:
        • 🚬 解决方式二:
    • 🚏 使用线程池
        • 🚬 创建线程池
    • 🚏 面试题
      • 🚀 1、synchronized 与 Lock的异同?
      • 🚄 2、如何解决线程安全问题?有几种方式
      • 🚒 3、sleep() 和 wait()的异同?
      • 🚤 4、如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大?

😹 作者: gh-xiaohe
😻 gh-xiaohe的博客
😽 觉得博主文章写的不错的话,希望大家三连(✌关注,✌点赞,✌评论),多多支持一下!!!

💒 多线程

🚏 线程的简介

🚀 普通方法调用和多线程

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-l6RnFMB7-1652096773403)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508203523256.png)]

🚄 程序、进程与线程

    在操作系统中运行的程序就是进程,比如:QQ、播放器、游戏、IDE等等

    一个进程可以有多个线程,比如:视频中同时听声音,看视频,看弹幕等等

🚒 Program和Process与Thread (程序、进程与线程)

  • 程序(program):是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码,静态对象。

  • 进程(process):是程序的一次执行过程,它是一个动态的概念。是系统资源分配的单位

  • 线程(thread):通常在一个进程中可以包含若干线程,当然一个进程中至少有一个线程,不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的的单位。
    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-i3837wTU-1652096773405)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508203922783.png)]

🚤 核心概念

  • 线程就是独立的执行路径;
  • 在程序运行时,即使没有自己创建线程,后台也会有多个线程,如主线程,gc线程
  • main()称之为主线程,为系统的入口,用于执行整个程序;在一个进程中,如果开辟了多个线程,线程的运行由调度器安排调度,调度器是与操作系统紧密相关的,先后顺序是不能人为的干预的。
  • 对同一份资源操作时,会存在资源抢夺的问题,需要加入并发控制;
  • 线程会带来额外的开销,如cpu调度时间,并发控制开销。
  • 每个线程在自己的工作内存交互,内存控制不当会造成数据不一致

🚗 并行与并发

  • 并行:多个CPU同时执行多个任务。比如:多个人同时做不同的事。
  • 并发:一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如:秒杀、多个人做同一件事。

🚏 多线程的优点

    1、提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义,可增强用户体验。

    2、提高计算机系统CPU的利用率

    3、改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程,独立运行,利于理解和修改

🚏 线程的创建(重点)

🚀 三种创建方式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-A6lUOx8m-1652096773406)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508204811319.png)]

🚄 方式一: Thread(重点)

🚬 查看JDK8文档

在这里插入图片描述

🚬 如何实现

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5ybbdk3H-1652096773407)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508205912738.png)]

🚬 代码实现

java">//创建线程方式一: 继承Thread类 , 重写run方法 , 调用start开启线程

//总结:注意,线程开启不一定立即执行,由CPU调度执行
public class _01Thread1 extends Thread {

    //run 方法线程体
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在看代码..." + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //main线程 , 主线程

        //创建线程对象
        _01Thread1 t1 = new _01Thread1();
        
        //调用start()方法开启线程 ①启动当前线程 ②调用当前线程的run()
        t1.start();
        //问题一:我们不能通过直接run()的方式启动线程
        //问题二:不可以让已经start()的线程去执行。会报IllegalThreadStateException(非法的线程状态)

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程..." + i);
        }
    }
}

​	[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ULtBok3l-1652096773407)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508211355039.png)]

🚭 问题
  • 问题一:我们不能通过直接run()的方式启动线程
  • 问题二:不可以让已经start()的线程去执行。会报IllegalThreadStateException(非法的线程状态)

🚬 案例:多线程同步下载图片

java">//练习Thread , 实现多线程同步下载图片
public class _01ThreadText extends Thread {

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名称

    public _01ThreadText(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片的线程执行体
    @Override
    public void run() {
        webDownloader1 webDownloader = new webDownloader1();
        webDownloader.download(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为:" + name );
    }

    public static void main(String[] args) {
        _01ThreadText t1= new _01ThreadText("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com%2Fuploads%2Fblog%2F202105%2F10%2F20210510123852_26086.thumb.1000_0.jpg&refer=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?", "小迪1 .jpg");
        _01ThreadText t2= new _01ThreadText("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com%2Fedpic_source%2F2e%2F76%2Ff6%2F2e76f6f8a07e60425ae2ccd5cfc8c673.jpg&refer=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1654566996&t=487060a146876381cba58a0f825f4986", "小迪2 .jpg");
        _01ThreadText t3= new _01ThreadText("https://img2.baidu.com/it/u=3633995081,3412928999&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=333&h=500","小迪3 .jpg");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        //理想下载顺序 t1、t2、t3 实际并非如此, 因为线程是异步执行的, 所以不一定会按照顺序执行
        /*
        下载了文件名为:小迪3 .jpg
        下载了文件名为:小迪1 .jpg
        下载了文件名为:小迪2 .jpg
        每次结果都不一样, 因为线程是异步执行的
         */

    }
}


//下载器
class webDownloader1 {
    //下载方法
    public void download(String url, String name) {
        //下载代码
        //文件工具类 拷贝网页url地址 到一个文件 文件名
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Io异常,download方法出现问题");
        }
    }

}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-w0cMerRt-1652096773407)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508210555190.png)]

🚒 方式二:Runnable(核心重点)

🚬 如何实现

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GjNWx1QL-1652096773408)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508211632113.png)]

🚬 代码实现

java">//创建线程方式二: 实现Runnable接口 , 重写run方法 , 执行线程需要丢入runnable接口实现类 , 调用start() 方法
public class _02Runnable1 implements Runnable {

    //run 方法线程体
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码..." + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //main线程 , 主线程

        //创建runnable接口实现类对象
        _02Runnable1 a02Runnable1 = new _02Runnable1();

        //创建线程对象,通过线程对象来开启我们的线程 代理
        //方式一:
//        Thread thread = new Thread(runnable1);
//        thread.start();

        //方式二:
        new Thread(a02Runnable1).start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程..." + i);
        }
    }
}	

🚬 案例:多线程同步下载图片

java">public class _02RunnableText implements Runnable {
    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名称

    public _02RunnableText(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片的线程执行体
    @Override
    public void run() {
        webDownloader2 webDownloader = new webDownloader2();
        webDownloader.download(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为:" + name );
    }

    public static void main(String[] args) {

        _02RunnableText t1= new _02RunnableText("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com%2Fuploads%2Fblog%2F202105%2F10%2F20210510123852_26086.thumb.1000_0.jpg&refer=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?", "小迪1 .jpg");
        _02RunnableText t2= new _02RunnableText("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com%2Fedpic_source%2F2e%2F76%2Ff6%2F2e76f6f8a07e60425ae2ccd5cfc8c673.jpg&refer=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1654566996&t=487060a146876381cba58a0f825f4986", "小迪2 .jpg");
        _02RunnableText t3= new _02RunnableText("https://img2.baidu.com/it/u=3633995081,3412928999&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=333&h=500","小迪3 .jpg");

        new Thread(t1).start();
        new Thread(t2).start();
        new Thread(t3).start();
        //理想下载顺序 t1、t2、t3 实际并非如此, 因为线程是异步执行的, 所以不一定会按照顺序执行
        /*
        下载了文件名为:小迪3 .jpg
        下载了文件名为:小迪1 .jpg
        下载了文件名为:小迪2 .jpg
        每次结果都不一样, 因为线程是异步执行的
         */

    }
}


//下载器
class webDownloader2 {
    //下载方法
    public void download(String url, String name) {
        //下载代码
        //文件工具类 拷贝网页url地址 到一个文件 文件名
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Io异常,download方法出现问题");
        }
    }

}

🚬 Thread 与 Runnable 的对比

	开发中:
		优先选择:实现Runnable接口的方式原因:
			1.实现的方式没有类的单继承性的局限性
			2.实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况。
	联系:public class Thread implements Runnable
	相同点:两种方式都需要重写run(),将线程要执行的逻辑声明在run()中。		

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-c8yxD67x-1652096773408)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508213715893.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-m6Tjq9p1-1652096773409)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508214218103.png)]

🚬 小结

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ekSIPuw2-1652096773409)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220508214107543.png)]

🚤 初步认识并发问题:多个线程同时操作同一个对象 (案例火车站抢票)

    发现问题:多个线程操作同一个资源的情况下,线程不安全,数据紊乱。

火车站抢票
java">// 多个线程同时操作同一个对象
// 火车票的列子

// 发现问题:多个线程操作同一个资源的情况下,线程不安全,数据紊乱。
public class _03TestRunnable implements Runnable {

    //票数
    private int ticketNums= 10;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticketNums <= 0) {
                break;
            }
            //模拟延迟
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->拿到了第" + ticketNums-- + "张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        _03TestRunnable ticket = new _03TestRunnable();
        new Thread(ticket, "小明").start();
        new Thread(ticket, "老师").start();
        new Thread(ticket, "黄牛党").start();
    }
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Yn0HKG2L-1652096773410)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220509083621503.png)]

🚬 案例龟兔赛跑

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-U6OgLSY2-1652096773410)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220509191843050.png)]

java">//模拟龟兔赛跑
public class _3TestRace implements Runnable {

    //胜利者
    private static String winner;

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i % 10 == 0) {
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果比赛结束,就停止程序
            if (flag) {
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "------>跑了" + i + "步");
        }
    }


    //判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int steps) {
        //判断是否有胜利者
        if (winner != null) {//已经存在胜利者
            return true;
        }
        {
            if (steps >= 100) {

                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winner is" + winner);//输出胜利者
                return true;
            }
        }
        return false;

    }

    public static void main(String[] args) {
        _3TestRace testRace = new _3TestRace();

        new Thread(testRace, "兔子").start();
        new Thread(testRace, "乌龟").start();

    }

}

🚗 方式三:Callable(了解)

🚬 步骤:

1、实现Callable接口,需要返回值类型
2、重写call方法,需要抛出异常
3、创建目标对象
4、创建执行服务:ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);//创建一个可重用固定线程数的线程池
5、提交执行:Future<Boolean> result1 = ser.submit(t1);
6、获取结果:boolean r1 = result1.get();
7、关闭服务:ser.shutdownNow();

🚬 演示:利用Callable改造图片案例

java">//线程创建方式三:实现Callable接口
public class _04Callable implements Callable<Boolean> {
    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名称

    public _04Callable(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }


    //下载图片的线程执行体
    @Override
    public Boolean call() {
        webDownloader webDownloader = new webDownloader();
        webDownloader.download(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为:" + name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        _04Callable t1 = new _04Callable("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com%2Fuploads%2Fblog%2F202105%2F10%2F20210510123852_26086.thumb.1000_0.jpg&refer=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?", "小迪1 .jpg");
        _04Callable t2 = new _04Callable("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com%2Fedpic_source%2F2e%2F76%2Ff6%2F2e76f6f8a07e60425ae2ccd5cfc8c673.jpg&refer=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1654566996&t=487060a146876381cba58a0f825f4986", "小迪2 .jpg");
        _04Callable t3 = new _04Callable("https://img2.baidu.com/it/u=3633995081,3412928999&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=333&h=500", "小迪3 .jpg");

        //创建执行服务:
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);//创建一个可重用固定线程数的线程池
        // 提交执行:
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);

        // 获取结果:
        boolean result1 = r1.get();
        boolean result2 = r2.get();
        boolean result3 = r3.get();

        //关闭服务:
        ser.shutdown();

        System.out.println("result1:" + result1);
        System.out.println("result2:" + result2);
        System.out.println("result3:" + result3);

    }
}


//下载器
class webDownloader {
    //下载方法
    public void download(String url, String name) {
        //下载代码
        //文件工具类 拷贝网页url地址 到一个文件 文件名
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Io异常,download方法出现问题");
        }
    }

}

🚬 总结:

  • 1.可以定义返回值
  • 2.可以抛出异常

🚏 Lamda表达式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ibYwOX2w-1652100044088)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220509195244740.png)]

🚀 理解Functional Interface(函数式接口)

  • 函数式接口的定义:

  • 任何接口,如果只包含唯一一个抽象方法,那么它就是一个函数式接口。

  • java">public interface Runnable { 
        public abstract void run();
    }    
    
  • 对于函数式接口,我们可以通过lambda表达式来创建该接口的对象。

🚄 为什么要使用lambda表达式

  • 避免匿名内部类定义过多

  • 可以让你的代码看起来很简洁

  • 去掉了一堆没有意义的代码,只留下核心的逻辑。

  • 也许你会说,我看了Lambda表达式,不但不觉得简洁,反而觉得更乱,看不懂了。那是因为我们还没有习惯,用的多了,看习惯了,就好了。

🚒 lambda表达式推导(无参)

java">//推到 lambda 表达式(无参)
public class TestLambda1 {

    //3.静态内部类
    static class Like2 implements ILike {
        @Override
        public void lambda() {
            System.out.println("I Like Lambda2");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ILike iLike = new Like();
        iLike.lambda();

        iLike = new Like2();
        iLike.lambda();

        //4.局部内部类
        class Like3 implements ILike {
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I Like Lambda3");
            }
        }
        iLike = new Like3();
        iLike.lambda();

        //5.匿名内部类 没有类名 必须使用接口或者父类
        iLike = new ILike() {
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I Like Lambda4");
            }
        };
        iLike.lambda();

        //6.用lambda简化  省略了匿名内部类   前提:任何接口  只包含一个抽象方法   这样子写就可以是一个函数式接口
        iLike = () -> {
            System.out.println("I Like Lambda5");
        };
        iLike.lambda();

    }

}

//1.定义一个函数式接口
interface ILike {
    void lambda();
}

//2.实体类
class Like implements ILike {
    @Override
    public void lambda() {
        System.out.println("I Like Lambda");
    }
}

​	[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ufo2nlkF-1652100044090)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220509201326286.png)]

🚤 lambda表达式推导(有参)

java">package com.gh._03lambda;

//推到 lambda 表达式(有参)
public class TestLambda2 {
    //3.静态内部类
    static class Love2 implements ILove {
        @Override
        public void love(int a) {
            System.out.println("我爱你" + a);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //4.局部内部类
        class Love3 implements ILove {
            @Override
            public void love(int a) {
                System.out.println("我爱你" + a);
            }
        }

        //5.匿名内部类
        ILove love4 = new ILove() {
            @Override
            public void love(int a) {
                System.out.println("我爱你" + a);
            }
        };

        Love love1 = new Love();
        love1.love(520);

        Love2 love2 = new Love2();
        love2.love( 5201314);

        new Love3().love(1314520);
        love4.love(521);


        //6.lambda 表达式
        //lambda 带参数类型
        ILove love5 = (int a) -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 不带参数类型
        ILove love6 = (a) -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 去掉括号
        ILove love7 = a -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 去掉大括号
        ILove love8 = a -> System.out.println("I Love you - " + a);

        love5.love(5521);
        love6.love(6521);
        love7.love(7521);
        love8.love(8521);

    }
}


//1.定义一个函数式接口
interface ILove {
    void love(int a);
}

//2.实体类
class Love implements ILove {
    @Override
    public void love(int a) {
        System.out.println("我爱你" + a);
    }
}

在这里插入图片描述

🚬 精髓:

java">        //6.lambda 表达式
        //lambda 带参数类型
        ILove love5 = (int a) -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 不带参数类型
        ILove love6 = (a) -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 去掉括号
        ILove love7 = a -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 去掉大括号
        ILove love8 = a -> System.out.println("I Love you - " + a);

        love5.love(5521);
        love6.love(6521);
        love7.love(7521);
        love8.love(8521);

🚬 总结:

  • lambda 表达式 只有一行代码的时候 可以简化 为一行 多行 使用改代码快 {}
  • 接口是函数式接口
  • 多个参数 可以去掉参数类型(要去掉就需要全部去掉) 但是需要加括号
    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LZ9PGYd1-1652100044091)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220509204012023.png)]

🚏 静态代理

个人博客有详细讲解静态代理和动态代理

java">public class StaticProxy {

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(()->System.out.println("我爱你")).start();
        new WeddingCompany(new You()).HappyMarry();

//        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());
//        weddingCompany.HappyMarry();
    }
}

interface Marry {
    void HappyMarry(); // 结婚方法
}

//真实对象
class You implements Marry {
    @Override
    public void HappyMarry() {
        System.out.println("我要结婚了");
    }
}

//代理对象
class WeddingCompany implements Marry {
    private Marry marry;

    public WeddingCompany(Marry marry) {
        this.marry = marry;
    }

    @Override
    public void HappyMarry() {
        before();
        this.marry.HappyMarry();//调用真实角色的结婚方法
        after();
    }

    private void after() {
        System.out.println("结婚后,收尾款");

    }

    private void before() {
        System.out.println("结婚前,布置现场");
    }
}

在这里插入图片描述

🚬 总结:

  • 真实对象和代理对象都要实现同一个接口
  • 代理对象要代理真是对象

🚬 好处:

  • 代理对象可以做的更多
  • 真实对象可以专注的做自己想做的事情

🚏 线程的状态

🚀 线程的五大状态(线程的声明周期)

在这里插入图片描述

🚄 线程方法

方法说明
setPrioirity(int newPriority)更改线程的优先级
static void sleep(long millis)在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠
void join()(插队)等待该线程终止
static void yield()(重新竞争)暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程
void interrupt())(停止线程不建议使用)中断线程,禁止使用此方法
boolean isAlive()测试线程是否处于活动状态

🚬 线程的停止

  • 不推荐使用JDK提供的stop()、destroy()方法。【已废弃】
    在这里插入图片描述
  • 建议使用一个标志位进行终止变量当flag=false,则终止线程运行。
    在这里插入图片描述

🚭 举例

java">//要让线程自己停止下来

/*
测试stop
    1.建议线程正常停止---> 利用次数,不建议使用死循环。
    2.建议使用标志位---> 设置一个标志位
    3.不要使用stop或者destroy等过时或者JDK不建议使用的方法 
*/
public class _1Stop implements Runnable{


    //1.设置一个标识,用来判断是否继续运行
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        int i = 0;
        while(flag){
            System.out.println("run  Thread"+i++);
        }
    }

    //2.设置一个方法,用来停止运行 原理:转换标识位
    public void stop(){
        this.flag = false;
    }


    public static void main(String[] args) {
        _1Stop testStop = new _1Stop();
        new Thread(testStop).start();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("main Thread"+i);
            if (i == 20) {
                //3.调用stop方法,切换标志位,停止运行
                testStop.stop();
                System.out.println("线程停止");
            }
        }
    }
}

在这里插入图片描述

🚭 总结:
  1. 建议线程正常停止—> 利用次数,不建议使用死循环。
  2. 建议使用标志位—> 设置一个标志位
  3. 不要使用stop或者destroy等过时或者JDK不建议使用的方法

🚬 线程休眠 sleep()

  • sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数;

  • sleep存在异常InterruptedException;

  • sleep时间达到后线程进入就绪状态;

  • sleep可以模拟网络延时,倒计时等。

  • 每一个对象都有一个锁,sleep不会释放锁;

🚭 火车站抢票(同上)
🚭 打印当前系统的时间
java">public class _2sleep2 {

    public static void main(String[] args) {

        //打印当前系统的时间
        Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//获取当前时间

        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(1000);//线程休眠1秒
                System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(startTime));
                startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//更新当前时间
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

多线程sleep 每隔一秒显示当前系统时间

🚭 模拟倒计时
java">//模拟倒计时
public class _2sleep2 {

    public static void main(String[] args) {

        try {
            tenDown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //模拟倒计时
    public static void tenDown() throws InterruptedException {
        int i = 10;
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(i--);
            if (i <= 0) {
                break;
            }
        }
    }
}

多线程sleep 10秒钟倒计时

🚬 线程礼让 yield()

  • 礼让线程,让当前正在执行的线程暂停,但不阻塞
  • 将线程从运行状态转为就绪状态
  • 让cpu重新调度,礼让不一定成功!看CPU心情
java">// 线程礼让
public class Yield {

    // 礼让不一定成功看cpu的调度
    public static void main(String[] args) {
        MyYield yield = new MyYield();

        new Thread(yield, "A").start();
        new Thread(yield, "B").start();

    }
}

class MyYield implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " start");
        Thread.yield();// 线程礼让
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " end");
    }
}

在这里插入图片描述

🚬 合并线程 Join

  • Join合并线程,待此线程执行完毕后,在执行其他线程,其他线程阻塞
  • 可以想像成插队
java">/*
 * 测试线程强制执行 join
 * join合成线程, 特此线程执行完成之后,再之心其他线程,其他线程阻塞
 *
 * 想想成为插队
 * */
public class _04Join implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我是vip我先执行" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //启动线程
        _04Join join = new _04Join();

        Thread thread = new Thread(join);
        thread.start();

        //主线程
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i == 5) {
                thread.join(); // 插队  主线程 i=5 时,vip 线程进行插队
            }
            System.out.println("我是主线程" + i);
        }
    }
}

在这里插入图片描述

🚬 线程状态观测

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oqXbY6W1-1652167453756)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220509221414257.png)]

JDk文档查看
在这里插入图片描述

java">//观察测试线程的状态
public class _05State {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 2; i++) { // 让线程先停止 2s
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("");
        });

        // 观察线程状态
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);  // new

        // 观察启动后
        thread.start(); // 启动线程
        state = thread.getState();
        System.out.println(state); // running 正在运行

        // 只要不停止就一直输出状态
        while (state != Thread.State.TERMINATED) {// 当线程状态不是终止状态时
            Thread.sleep(100);
            state = thread.getState();// 更新线程状态
            System.out.println(state);// 输出线程状态
        }

        // 观察终止后
        state = thread.getState(); // 终止状态
        System.out.println(state); // terminated 终止
    }
}

在这里插入图片描述

🚬 线程优先级

在这里插入图片描述

java">// 线程的优先级
public class _06Priority {

    //线程优先级:  这里是概率分配  所以以后先设置优先级  再开启线程
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + Thread.currentThread().getPriority()); //主线程的优先级是5

        MyPriority myPriority = new MyPriority();

        Thread t1 = new Thread(myPriority, "线程1");
        Thread t2 = new Thread(myPriority, "线程2");
        Thread t3 = new Thread(myPriority, "线程3");
        Thread t4 = new Thread(myPriority, "线程4");
        Thread t5 = new Thread(myPriority, "线程5");
        Thread t6 = new Thread(myPriority, "线程6");
        Thread t7 = new Thread(myPriority, "线程7");
        Thread t8 = new Thread(myPriority, "线程8");

        //先设置优先级  在启动线程
        t1.start();

        t2.setPriority(1);
        t2.start();

        t3.setPriority(4);
        t3.start();

        t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//最高优先级 10
        t4.start();

        t5.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//最低优先级 1
        t5.start();

        t6.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);//正常优先级 5
        t6.start();

//        t7.setPriority(-1);//设置优先级为-1  会报错
//        t7.start();
//
//        t8.setPriority(11);//设置优先级为11  会报错
//        t8.start();
    }

}


class MyPriority implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        //获取当前线程的名字和优先级
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());
    }
}

在这里插入图片描述

🚭 源码

在这里插入图片描述

🚭 问题:性能倒置

    优先级(性能低)低的线程先执行、优先级(性能高)高的线程后执行

🚬 守护线程

  • 线程分为用户线程守护线程
  • 虚拟机必须确保用户线程执行完毕
  • 虚拟机不用等待守护线程执行完毕
  • 如:后台记录操作日志,监控内存,垃圾回收机制…
java">//测试守护线程
//上帝守护者你
public class _07Daemon {

    public static void main(String[] args) {
        God god = new God();
        You you = new You();

        Thread thread = new Thread(god);
        thread.setDaemon(true);//设置为守护线程

        //这里的原因 是虚拟机关闭需要一定的时间  虚拟机不用等待守护线程执行完毕
        thread.start(); //上帝守护线程启动

        new Thread(you).start();//你  用户线程启动

    }
}



// 上帝
class God implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("上帝守护者你");
        }
    }
}

// 守护者
class You implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 36500; i++) { // 一百岁
            System.out.println("你一生都很快乐的或者");
        }
        System.out.println("goodbye! world");
    }
}

在这里插入图片描述

🚏 线程的同步(重点难点)

🚀 并发:同一个对象多个线程同时操作

现实举例:

在这里插入图片描述

🚄 队列和锁

队列加锁才可以保证线程同步的的安全性

🚒 线程同步 synchronized

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lQhjsUmm-1652189853443)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220510172933417.png)]

🚤 三大不安全案例

🚬 不安全的购票系统

java">// 线程不安全的购票程序
public class _01UnsafeBuyTicket {
    public static void main(String[] args) {

        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();

        new Thread(buyTicket,"我").start();
        new Thread(buyTicket,"你").start();
        new Thread(buyTicket,"黄牛").start();
    }

}

class BuyTicket implements Runnable {

    // 票数
    private int ticketNum = 10;
    boolean flag = true;// 外部停止方法

    @Override
    public void run() {
        // 循环购票
        while (flag) { // 判断是否停止
            try {
                buyTicket();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    private void buyTicket() throws InterruptedException {
        // 判断是否还有票
        if (ticketNum <= 0) {
            flag = false;
            return;
        }
        Thread.sleep(100);
        // 购买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "购买了第" + ticketNum-- + "张票");
    }
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gCaTSZRL-1652189853443)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220510204915339.png)]

🚬 不安全的取钱

java">// 不安全的取钱
// 两个人去银行取钱,一个人取钱时,另一个人可能正在取钱,所以不安全
public class _02UnsafeBank {

    public static void main(String[] args) {
        // 账户
        Account account = new Account(100,"结婚基金");

        Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
        Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"girlFriend");

        girlFriend.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        girlFriend.start();
        you.start();

    }
}


// 账户
class Account {
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}

// 银行:模拟取款
class Drawing extends Thread {
    // 账户
    Account account;
    // 取款金额
    int drawingMoney;
    // 现在手里面有多少钱
    int nowMoney;

    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
        super(name);//调用父类的构造方法  必须声明在最前面
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }


    @Override
    public void run() {

        // 判断有没有钱
        if(account.money - drawingMoney < 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 余额不足,无法取款");
            return;
        }

        // sleep 方法可以放大问题的发生的概率
        try {
            sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 卡内余额 = 余额 - 取款金额
        account.money = account.money - drawingMoney;

        // 现在手里面有多少钱
        nowMoney = nowMoney + drawingMoney;

        System.out.println(account.name +  " 余额为: " + account.money + "元");
        // Thread.currentThread().getName()  = this.getName()
        // why? 继承了Thread类,继承有Thread类的全部方法,可以调用this,Thread里面有getName()方法,getName()获取线程名称
        // Thread.currentThread() 也是返回一个 Thread对象
        System.out.println(this.getName() + "手里的钱:" + nowMoney + "元");
    }
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Q9fgdHhS-1652189853444)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220510213529268.png)]

🚬 不安全的集合

java">//线程不安全的集合  ArrayList 线程不安全
public class _03UnsafeList {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());//输出线程的大小
    }
}
// 两个线程同一瞬间操作用一个位置
// 把两个数组添加到同一个位置,就把数据给覆盖掉了,所以就会少元素

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2uYIcXGh-1652189853444)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220510213644483.png)]

🚏 同步方法同步代码块(隐式)

🚀 同步方法

  • 由于我们可以通过private关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需要针对方法提出一套机制,这套机制就是synchronized关键字,它包括两种用法synchronized方法synchronized块
    • 同步方法:public synchronized void method(int args) {}
  • synchronized方法控制对“对象”的访问,每个对象对应一把锁,每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行,否则线程会阻塞,方法一旦执行,就独占该锁,直到该方法返回才释放锁,后面被阻塞的线程才能获得这个锁,继续执行
    • 缺陷:若将一个大的方法申明为synchronized将会影响效率

🚬 同步方法的弊端

​ 一个方法中有 只读 A代码 修改 B 代码,方法里面需要修改的内容才需要锁,锁太多浪费资源。影响效率

🚄 同步代码块(主要增删改查的对象)

  • 同步块:synchronized(Obj){}

  • (Obj) 称之为同步监视器

    • Obj可以是任何对象,但是推荐使用共享资源作为同步监视器同步方法中无需指定
    • 同步监视器,因为同步方法的同步监视器就是this,就是这个对象本身,或者是class[反射中讲解]
  • 同步监视器的执行过程

    • 1.第一个线程访问,锁定同步监视器,执行其中代码
    • 2.第二个线程访问,发现同步监视器被锁定,无法访问
    • 3.第一个线程访问完毕,解锁同步监视器
    • 4.第二个线程访问,发现同步监视器没有锁,然后锁定并访问

🚒 同步块和同步方法锁的对象是什么?

  • Synchronized方法默认锁的是对象本身。类本身
  • 同步块可以锁任何对象
  • 对于普通同步方法,锁是当前实例对象。如果有多个实例那么锁对象必然不同否则无法实现同步。

🚤 解决三大线程不安全案例

🚬 安全的购票系统

java">// 线程不安全的购票程序
public class _01UnsafeBuyTicket {
    public static void main(String[] args) {

        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();

        new Thread(buyTicket,"我").start();
        new Thread(buyTicket,"你").start();
        new Thread(buyTicket,"黄牛").start();
    }

}

class BuyTicket implements Runnable {

    // 票数
    private int ticketNum = 10;
    boolean flag = true;// 外部停止方法

    @Override
    public void run() {
        // 循环购票
        while (flag) { // 判断是否停止
            try {
                buyTicket();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    private void buyTicket() throws InterruptedException {
        // 判断是否还有票
        if (ticketNum <= 0) {
            flag = false;
            return;
        }
        Thread.sleep(100);
        // 购买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "购买了第" + ticketNum-- + "张票");
    }
}
🚭 核心代码
java">    //买票方法
    //synchronized 同步方法,锁住的是当前对象 this
    private synchronized void buyTicket() throws InterruptedException {
        if (ticketNum <= 0) {
            flag = false;
            return;
        }
        Thread.sleep(1000);
        // 购买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "购买了第" + ticketNum-- + "张票");
    }

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oSH8vH0P-1652235121846)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220511092327774.png)]

🚬 安全的取钱

java">// 不安全的取钱
// 两个人去银行取钱,一个人取钱时,另一个人可能正在取钱,所以不安全
public class _02UnsafeBank {

    public static void main(String[] args) {
        // 账户
        Account account = new Account(100,"结婚基金");

        Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
        Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"girlFriend");

        girlFriend.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        girlFriend.start();
        you.start();

    }
}


// 账户
class Account {
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}

// 银行:模拟取款
class Drawing extends Thread {
    // 账户
    Account account;
    // 取款金额
    int drawingMoney;
    // 现在手里面有多少钱
    int nowMoney;

    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
        super(name);//调用父类的构造方法  必须声明在最前面
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }


    @Override
    public void run() {

        // 判断有没有钱
        if(account.money - drawingMoney < 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 余额不足,无法取款");
            return;
        }

        // sleep 方法可以放大问题的发生的概率
//        try {
//            sleep(500);
//        } catch (InterruptedException e) {
//            e.printStackTrace();
//        }
        // 卡内余额 = 余额 - 取款金额
        account.money = account.money - drawingMoney;

        // 现在手里面有多少钱
        nowMoney = nowMoney + drawingMoney;

        System.out.println(account.name +  " 余额为: " + account.money + "元");
        // Thread.currentThread().getName()  = this.getName()
        // why? 继承了Thread类,继承有Thread类的全部方法,可以调用this,Thread里面有getName()方法,getName()获取线程名称
        // Thread.currentThread() 也是返回一个 Thread对象
        System.out.println(this.getName() + "手里的钱:" + nowMoney + "元");
    }
}
🚭 核心代码
java">    //取钱操作
    // 在取钱的run方法中 添加synchronized关键字
    // 依旧存在问题
    // 原因:锁的一个run 方法 this 是 Drawing 银行 但是操作的增删改查对象是 Account 银行?
    //      不是 锁另外一个对象 应该锁 账户 而不是 银行
    // synchronized 关键字锁的是 this 对象本身
    @Override
    public void  run() {

        //锁的对象就是变化的量,需要增删改的对象
        synchronized (account) { // 如果锁的是 this 锁的是银行
            // 判断有没有钱
            if(account.money - drawingMoney < 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 余额不足,无法取款");
                return;
            }

            // sleep 方法可以放大问题的发生的概率
            try {
                sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // 卡内余额 = 余额 - 取款金额
            account.money = account.money - drawingMoney;

            // 现在手里面有多少钱
            nowMoney = nowMoney + drawingMoney;

            System.out.println(account.name +  " 余额为: " + account.money + "元");
            // Thread.currentThread().getName()  = this.getName()
            // why? 继承了Thread类,继承有Thread类的全部方法,可以调用this,Thread里面有getName()方法,getName()获取线程名称
            // Thread.currentThread() 也是返回一个 Thread对象
            System.out.println(this.getName() + "手里的钱:" + nowMoney + "元");
        }
    }

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qzzEuLee-1652235121859)(%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B.assets/image-20220511100521117.png)]
在这里插入图片描述
    创建了两个银行账户,这两个账户对象都是独立的,只是共享一个Account对象数据,给Run方法加了锁,锁的是当前对象,但这两个银行账户的当前对象是自己。

    实际上应该通过synchronized代码块的方式,把Account对象锁了,假如you对象先拿到执行权,进入run方法,锁定Account对象,qirlFriend对象执行run方法时,就拿不到,Account对象,她就只能等着,等you对象释放了Account,她才能继续执行.

🚬 安全的集合

java">//线程不安全的集合  ArrayList 线程不安全
public class _03feList {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                synchronized (list) {
                    list.add(Thread.currentThread().getName());
                }
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());//输出线程的大小
    }
}
// 两个线程同一瞬间操作用一个位置
// 把两个数组添加到同一个位置,就把数据给覆盖掉了,所以就会少元素
🚭 核心代码

在这里插入图片描述

JUC_1599">🚗 JUC

🚬 CopyOnWriteArrayList

java.util.concurrent*   并发包
java">//测试juc包下的  安全的线程包 java.util.concurrent*   并发包
// JUC安全类型的集合
public class _04TestJUC {

    public static void main(String[] args) {
        // 线程安全的集合
        CopyOnWriteArrayList<String> 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());

    }
}

在这里插入图片描述

🚬 CopyOnWriteArrayList 和 synchronized

在这里插入图片描述

🚌 死锁

🚬 死锁的避免方法

    多个线程各占有一些共享资源,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在对方释放资源,都停止执行的的情形,某一块同步块同时拥有 “两个以上对象的锁” 时,就可能会发生 “死锁” 的问题。

🚬 产生死锁的四个必要条件

  1. 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
  2. 请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
  3. 不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
  4. 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

    上面列出了死锁的四个必要条件,我们只需要想办法破其中任意一个多个条件就可以避免死锁的发生

java">//死锁:多个线程下相互抱着对方需要的资源,然后形成僵持
public class DeadLock {

    public static void main(String[] args) {
        Makeup p1 = new Makeup(0,"灰姑娘");
        Makeup p2 = new Makeup(1,"白雪");
        p1.start();
        p2.start();


    }
}

//口红
class Lipstick{

}
//镜子
class Mirror{

}
class Makeup extends Thread{

    //需要的资源只有一份  所以使用static 来保证只有一份
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror mirror = new Mirror();

    int choice; //选择
    String girlName; //使用化妆品的人

    Makeup(int choice,String girlName){
        this.choice =  choice;
        this.girlName = girlName;
    }

    @Override
    public void run() {
//        super.run();
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


    //    //化妆,有死锁版
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if(choice==0){
            synchronized (lipstick){
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);//一秒后想获得镜子
                synchronized (mirror){
                    System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                }
            }
        }else{
            synchronized (mirror){
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);//一秒后想获得口红
                synchronized(lipstick){
                    System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");

                }
            }
        }
    }
    //化妆,无死锁版
//    private void makeup() throws InterruptedException {
//        if(choice==0){
//            synchronized (lipstick){
//                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
//                Thread.sleep(1000);
//
//            }
//            synchronized (mirror){
//                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
//            }
//        }else{
//            synchronized (mirror){
//                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
//                Thread.sleep(2000);
//            }
//
//            synchronized(lipstick){
//                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
//            }
//        }
//    }
}

在这里插入图片描述

🚘Lock(锁)(显示)

  • JDK5.0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。

🚬 举例

java">//测试Lock锁的使用
public class Lock {
    public static void main(String[] args) {
        TestLock2 testLock2 = new TestLock2();

        new Thread(testLock2, "A").start();
        new Thread(testLock2, "B").start();
        new Thread(testLock2, "C").start();
    }
}


class TestLock2 implements Runnable {

    private int ticketNums = 10;

    // ① 定义 lock 锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            // ② 给票加锁
            lock.lock();
            try {
                if (ticketNums > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(ticketNums--);
                } else {
                    break;
                }
            } finally {
                // ③ 解锁
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

🚬 步骤

java">    // ① 定义 lock 锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    // ② 给票加锁
    lock.lock();
    // ③ 解锁
    lock.unlock();

在这里插入图片描述

🚬 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)

🚏 线程协作(生产者消费者模式)

🚀 应用场景:生产者和消费者问题

(不是23种设计模式是一个问题)

  • 假设仓库中只能存放一件产品,生产者将生产出来的产品放入仓库,消费者将仓库中产品取走消费
  • 如果仓库中没有产品,则生产者将产品放入仓库,否则停止生产并等待,直到仓库中的产品被消费者取走为止
  • 如果仓库中放有产品,则消费者可以将产品取走消费,否则停止消费并等待,直到仓库中再次放入产品为止

在这里插入图片描述

🚄 线程通信-分析

这是一个线程同步问题间相互依赖,生产者和消费者共享同一个资源,并且生产者和消费者之互为条件

  • 对于生产者,没有生产产品之前,要通知消费者等待,而生产了产品之后,又需要马上通知消费者消费
  • 对于消费者,在消费之后,要通知生产者已经结束消费,需要生产新的产品以供消费
  • 生产者消费者问题中,仅有synchronized不够
    • synchronized 可阻止并发更新同一个共享资源,实现了同步
    • synchronized 不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)

🚒 线程通信方法

Java提供了几个方法解决线程之间的通信问题

方法名作用
wait()表示线程一直等待,直到其他线程通知,与sleep不同,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,如果有多个线程被wait,就唤醒优先级高的那个。
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

    注意:均是object类的方法,都只能在同步方法或者同步代码块中 使用,否则会抛出异常IllegalMonitorStateException

🚬 解决方式一:

    并发协作模型“生产者/消费者模式”—>管程法

  • 生产者:负责生产数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程;

  • 消费者:负责处理数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程;

  • 缓冲区:消费者不能直接使用生产者的数据,他们之间有个“缓冲区

    生产者将生产好的数据放入缓冲区,消费者从缓冲区拿出数据

在这里插入图片描述

java">public class PC {
    public static void main(String[] args) {
        SyContainner syContainner = new SyContainner();
        new Producer(syContainner).start();
        new Consumer(syContainner).start();

    }
}

// 生产者
class Producer extends Thread {
    SyContainner containner;

    public Producer(SyContainner containner) {
        this.containner = containner;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            containner.push(new Chicken(i));
            System.out.println("生产了"+i+"只鸡");
        }
    }
}

// 消费者
class Consumer extends Thread {
    SyContainner containner;

    public Consumer(SyContainner containner) {
        this.containner = containner;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            containner.pop();
            System.out.println("消费了————>"+containner.pop().id+"只鸡");
        }
    }
}

// 产品
class Chicken {

    int id;
    public Chicken(int id){
        this.id= id;
    }
}
// 缓冲区
class SyContainner {

    // 需要一个容器 大小
    Chicken[] Chickens = new Chicken[10];


    // 容器计数器
    int count = 0;

    // 生产者生产产品
    public synchronized void push (Chicken Chicken) {

        // 如果容器满了,生产等待
        if (count == Chickens.length) {
            // 通知消费者消费,生产者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        // 如果没有满,生产者生产
        Chickens[count] = Chicken;
        count++;

        // 通知消费者消费
        this.notifyAll();
    }

    // 消费者消费产品
    public synchronized Chicken pop () {
        // 判断消费者能否消费
        if (count == 0) {
            // 消费者等待,生产者生产
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        // 消费者消费
        count--;
        Chicken Chicken = Chickens[count];

        // 吃完了,通知生产者生产
        this.notifyAll();
        return Chicken;
    }
}

🚬 解决方式二:

    并发协作模式“生产者/消费者模式” —> 信号灯法

java">//测试生产者消费者问题2:信号灯法,标志位解决
public class PC2 {

    public static void main(String[] args) {
        TV tv = new TV();
        new Player(tv).start();
        new Wather(tv).start();
    }
}

//生产者---->演员
class Player extends Thread{
    TV tv;
    public Player(TV tv){
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i%2==0){
                this.tv.play("快乐大本营播放中");
            }else{
                this.tv.play("抖音:记录美好生活");
            }
        }
    }
}

//消费者————>观众
class Wather extends Thread{
    TV tv;
    public Wather(TV tv){
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void run() {
        super.run();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            tv.watch();
        }
    }
}

//产品---->节目
class TV{
    //演员表演,观众等待 T
    //观众观看,演员等待 F
    String voice; //表演的节目
    boolean flag = true;

    //表演
    public synchronized void play(String voice){

        if(!flag){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("演员表演了:"+voice);
        //通知观众观看
        this.notifyAll();  //通知唤醒
        this.voice = voice; // 声音更新
        this.flag=!this.flag;
    }
    //观看
    public synchronized void watch(){
        if(flag){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("观看了:"+voice);
        //通知演员表演
        this.notifyAll();
        this.flag = !this.flag;
    }
}

🚏 使用线程池

  • 背景:经常创建和销毁、使用量特别大的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大。

  • 思路:提前创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。

  • 好处

    • 提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
    • 降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
    • 便于线程管理(…)
      • corePoolSize:核心池的大小
      • maximumPoolSize: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
  • JDK 5.0起提供了线程池相关API:ExecutorService 和==Executors==

  • ExecutorService:真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor

    • void execute(Runnable command):执行任务/命令,没有返回值,一般用来执 行Runnable
    • Future submit(Callable task):执行任务,有返回值,一般又来执行 Callable
    • void shutdown():关闭连接池
  • Executors:工具类、线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池

🚬 创建线程池

java">/**
 * 创建多线程的方式四:使用线程池
 *
 * 好处:
 *      1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
 *      2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
 *      3.便于线程管理
 *          corePoolSize:核心池的大小
 *          maximumPoolSize: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
 *                  
 *                  
 *              
 * Executors:工具类、线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池
 * 		>Executors.newCachedThreadPool();创建一个可根据需要创建新线程的线程池
 * 		>Executors.newFixedThreadPool(n);创建一个可重用固定线程数的线程池
 * 		>Executors.newSingleThreadExecutor();创建一个只有一个线程的线程池
 * 		>Executors.newScheduledThreadPool(n);创建一个线程池,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地行。
 *
 */
public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建服务,创建线程池
        //newFixedThreadPool 参数为:连接池大小
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

        //执行
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());

        //2.关闭连接
        service.shutdown();
    }
}

class MyThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

在这里插入图片描述

🚏 面试题

🚀 1、synchronized 与 Lock的异同?

  • 相同:二者都可以解决线程安全问题
  • 不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器
  • Lock需要手动的启动同步(lock()),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())

🚄 2、如何解决线程安全问题?有几种方式

  • 继承Thread类
  • 实现Runnable接口
  • 实现Callable接口
  • 创建线程池

🚒 3、sleep() 和 wait()的异同?

  • 1.相同点:一旦执行方法,都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
  • 2.不同点:
    • 1)两个方法声明的位置不同:Thread类中声明sleep() , Object类中声明wait()
    • 2)调用的要求不同:
      • sleep()可以在任何需要的场景下调用。
      • wait()必须使用在同步代码块或同步方法中
  • 3) * 3)关于是否释放同步监视器:如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中,sleep()不会释放锁,wait()会释放锁。

🚤 4、如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大?

  • call()可以有返回值的。
  • call()可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常的信息
  • Callable是支持泛型的
  • 需要借助FutureTask类,比如获取返回结果

http://www.niftyadmin.cn/n/1182876.html

相关文章

Windows线程函数概述 - 《C++编程艺术》

Windows提供了多组支持多线程的应用程序接口(API)函数。许多读者已经对Windows提供的多线程函数有一定程度的了解&#xff0c;但是对于那些不熟悉这些的读者&#xff0c;本章提供了这些函数的概述。记住&#xff0c;Windows提供了许多其他的基于多线程的函数&#xff0c;这些函…

框架资源

1.新浪云框架 http://sae.sina.com.cn/?mrecommendapps (基于云计算的企业解决方案框架&#xff0c;要收费) 2.google云框架 https://accounts.google.com/ServiceLogin?serviceah&passivetrue&continuehttps://appengine.google.com/_ah/conflogin%3Fcontinue%3Dht…

Linux系统中文件查找工具

文件查找工具文件查找工具&#xff1a;grep,egrep ,fgrep下面主要介绍&#xff1a;grep和sed命令行首锚定符^PATTERN 行尾锚定符$\<PATTERN 词首锚定符加上引号单双都行PATTERN\>词尾锚定符. 匹配任意单个字符不匹配回车符* 匹配此前的字符0到任意次。*匹配任意长度的任…

注解和反射和动态代理

文章目录&#x1f68f; 注解 Annotation&#x1f680; 什么是注解&#x1f684; 内置注解&#x1f692; 元注解&#x1f6a4; 自定义注解&#x1f6ac; 举例&#xff08;了解一下元注解&#xff09;&#x1f6ac; 举例 自己定义注解&#x1f6ac; jdk 8 中注解的新特性&#xf…

通过动态内存分配来实现类似于动态数组的功能

#include#includemain(){ int *p,count; scanf("%d",&count); p(int*)malloc(count*sizeof(int));for(int i0;i p[i]i;for(int j0;j printf("%d",p[j]);} 转载于:https://www.cnblogs.com/wonderKK/archive/2011/11/07/2240394.html

Pentadactyl使用技巧

2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 前奏 装了这个插件后启动Firefox时界面可能会有很大变化&#xff0c;熟悉的各种XX栏可能都会消失。恢复的办法是 1 set gomBT 这样子可能会熟悉一些。不过还是建议用 1 set go-mBT 让它们消失吧。一旦你习惯了Pentadacty…

二分法求方程解

一、此法要求函数连续&#xff0c;在给定区间内仅有一个根&#xff0c;通过循环十几次即可获得精度要求较高的根&#xff08;0.00001&#xff09;,精度可自己设定 理论依据为函数连续性&#xff0c;在根附近有&#xff1a;f(start) * f(end) < 0 #include <stdio.h>#i…

java语言概述、入门、变量

文章目录&#x1f68f; JAVA语言概述&#x1f680; java的背景&#x1f684; 为什么使用java&#x1f692; java能做什么&#x1f6a4; java技术体系&#x1f697; 总结&#xff1a;&#x1f68f; Java快速入门&#x1f680; java环境搭建&#xff1a;JDK的安装、常用命令&…