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重點(diǎn)部分：線程的創(chuàng)建與使用、線程的同步

基本概念：程序、進(jìn)程、線程

程序(program)是為完成特定任務(wù)、用某種語言編寫的一組指令的集合。即指一段靜態(tài)的代碼，靜態(tài)對(duì)象。

進(jìn)程(process)是程序的一次執(zhí)行過程，或是正在運(yùn)行的一個(gè)程序。是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程：有它自身的產(chǎn)生、存在和消亡的過程?！芷?/span>

線程(thread)，進(jìn)程可進(jìn)一步細(xì)化為線程，是一個(gè)程序內(nèi)部的一條執(zhí)行路徑。

并行：多個(gè)CPU同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。比如：多個(gè)人同時(shí)做不同的事。

并發(fā)：一個(gè)CPU(采用時(shí)間片)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。比如：秒殺、多個(gè)人做同一件事。

一個(gè)Java應(yīng)用程序java.exe，其實(shí)至少有三個(gè)線程：main()主線程，gc()垃圾回收線程，異常處理線程。當(dāng)然如果發(fā)生異常，會(huì)影響主線程。

使用多線程的優(yōu)點(diǎn)：

　　1. 提高應(yīng)用程序的響應(yīng)。對(duì)圖形化界面更有意義，可增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。

　　2. 提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CPU的利用率

　　3. 改善程序結(jié)構(gòu)。將既長又復(fù)雜的進(jìn)程分為多個(gè)線程，獨(dú)立運(yùn)行，利于理解和修改

多線程的創(chuàng)建與使用

一、Thread類

構(gòu)造器
Thread()：//創(chuàng)建新的Thread對(duì)象

Thread(String threadname)：//創(chuàng)建線程并指定線程實(shí)例名

Thread(Runnable target)：//指定創(chuàng)建線程的目標(biāo)對(duì)象，它實(shí)現(xiàn)了Runnable接口中的run方法

Thread(Runnable target, String name)：//創(chuàng)建新的Thread對(duì)象

二、API中創(chuàng)建線程的兩種方式

JDK1.5之前創(chuàng)建新執(zhí)行線程有兩種方法：繼承Thread類的方式

　　　　　　　　　　　　　　　　　　?實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式

方式一：繼承Thread類

　　1) 定義子類繼承Thread類。

　　2) 子類中重寫Thread類中的run方法。

　　3) 創(chuàng)建Thread子類對(duì)象，即創(chuàng)建了線程對(duì)象。

　　4) 調(diào)用線程對(duì)象start方法：啟動(dòng)線程，調(diào)用run方法。

/**
 * 多線程的創(chuàng)建，方式一：繼承于Thread類
 * 1. 創(chuàng)建一個(gè)繼承于Thread類的子類
 * 2. 重寫Thread類的run() --> 將此線程執(zhí)行的操作聲明在run()中
 * 3. 創(chuàng)建Thread類的子類的對(duì)象
 * 4. 通過此對(duì)象調(diào)用start()
 * <p>
 * 例子：遍歷100以內(nèi)的所有的偶數(shù)
 *
 */

//1. 創(chuàng)建一個(gè)繼承于Thread類的子類
class MyThread extends Thread {
    //2. 重寫Thread類的run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }
        }
    }
}


public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //3. 創(chuàng)建Thread類的子類的對(duì)象
        MyThread t1 = new MyThread();

        //4.通過此對(duì)象調(diào)用start():①啟動(dòng)當(dāng)前線程 ② 調(diào)用當(dāng)前線程的run()
        t1.start();
        //問題一：我們不能通過直接調(diào)用run()的方式啟動(dòng)線程。用run的時(shí)候，只會(huì)啟動(dòng)一個(gè)線程（main主線程），只是體現(xiàn)了方法的調(diào)用，而不是多線程
//        t1.run();

        //問題二：再啟動(dòng)一個(gè)線程，遍歷100以內(nèi)的偶數(shù)。不可以還讓已經(jīng)start()的線程去執(zhí)行。會(huì)報(bào)IllegalThreadStateException
//        t1.start();
        //我們需要重新創(chuàng)建一個(gè)線程的對(duì)象
        MyThread t2 = new MyThread();
        t2.start();


        //如下操作仍然是在main線程中執(zhí)行的。
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i + "***********main()************");
            }
        }
    }

}

多線程的創(chuàng)建，方式一：繼承于Thread類

方式二：實(shí)現(xiàn)Runnable接口

1) 定義子類，實(shí)現(xiàn)Runnable接口。

2) 子類中重寫Runnable接口中的run方法。

3) 通過Thread類含參構(gòu)造器創(chuàng)建線程對(duì)象。

4) 將Runnable接口的子類對(duì)象作為實(shí)際參數(shù)傳遞給Thread類的構(gòu)造器中。

5) 調(diào)用Thread類的start方法：開啟線程，調(diào)用Runnable子類接口的run方法。

/*
 * 創(chuàng)建多線程的方式二：實(shí)現(xiàn)Runnable接口
 * 1. 創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的類
 * 2. 實(shí)現(xiàn)類去實(shí)現(xiàn)Runnable中的抽象方法：run()
 * 3. 創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象
 * 4. 將此對(duì)象作為參數(shù)傳遞到Thread類的構(gòu)造器中，創(chuàng)建Thread類的對(duì)象
 * 5. 通過Thread類的對(duì)象調(diào)用start()
 *
 *
 * 比較創(chuàng)建線程的兩種方式。
 * 開發(fā)中：優(yōu)先選擇：實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式
 * 原因：1. 實(shí)現(xiàn)的方式?jīng)]有類的單繼承性的局限性
 *          2. 實(shí)現(xiàn)的方式更適合來處理多個(gè)線程有共享數(shù)據(jù)的情況。
 *
 * 聯(lián)系：public class Thread implements Runnable
 * 相同點(diǎn)：兩種方式都需要重寫run(),將創(chuàng)建線程要執(zhí)行的邏輯聲明在run()中。
 */
//1. 創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Runnable接口的類
class MThread implements Runnable{

    //2. 實(shí)現(xiàn)類去實(shí)現(xiàn)Runnable中的抽象方法：run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }

        }
    }
}


public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        //3. 創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象
        MThread mThread = new MThread();
        //4. 將此對(duì)象作為參數(shù)傳遞到Thread類的構(gòu)造器中，創(chuàng)建Thread類的對(duì)象
        Thread t1 = new Thread(mThread);
        t1.setName("線程1");
        //5. 通過Thread類的對(duì)象調(diào)用start():① 啟動(dòng)線程 ②調(diào)用當(dāng)前線程的run()-->調(diào)用了Runnable類型的target的run()
        t1.start();

        //再啟動(dòng)一個(gè)線程，遍歷100以內(nèi)的偶數(shù)
        Thread t2 = new Thread(mThread);
        t2.setName("線程2");
        t2.start();
    }

}

創(chuàng)建多線程的方式二：實(shí)現(xiàn)Runnable接口

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        MyThread1 m1 = new MyThread1();
//        MyThread2 m2 = new MyThread2();
//
//        m1.start();
//        m2.start();

        //創(chuàng)建Thread類的匿名子類的方式
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    if(i % 2 == 0){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

                    }
                }
            }
        }.start();


        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    if(i % 2 != 0){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

                    }
                }
            }
        }.start();

    }
}

class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

            }
        }

    }
}


class MyThread2 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

            }
        }

    }
}

練習(xí)—?jiǎng)?chuàng)建Thread類的匿名子類的方式

三、繼承方式和實(shí)現(xiàn)方式的聯(lián)系與區(qū)別

1.? 區(qū)別

　　繼承Thread：線程代碼存放Thread子類run方法中。

　　實(shí)現(xiàn)Runnable：線程代碼存在接口的子類的run方法。

2. 實(shí)現(xiàn)方式的好處：避免了單繼承的局限性

多個(gè)線程可以共享同一個(gè)接口實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象，非常適合多個(gè)相同線程來處理同一份資源。




Thread中的常用方法

測試Thread中的常用方法：

　　1. start():啟動(dòng)當(dāng)前線程；調(diào)用當(dāng)前線程的run()
　　2. run(): 通常需要重寫Thread類中的此方法，將創(chuàng)建的線程要執(zhí)行的操作聲明在此方法中
　　3. currentThread():靜態(tài)方法，返回執(zhí)行當(dāng)前代碼的線程
　　4. getName():獲取當(dāng)前線程的名字
　　5. setName():設(shè)置當(dāng)前線程的名字
　　6. yield():釋放當(dāng)前cpu的執(zhí)行權(quán)
　　7. join():在線程a中調(diào)用線程b的join(),此時(shí)線程a就進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到線程b完全執(zhí)行完以后，線程a才結(jié)束阻塞狀態(tài)。
　　8. stop():已過時(shí)。當(dāng)執(zhí)行此方法時(shí)，強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前線程。
　　9. sleep(long millitime):讓當(dāng)前線程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒時(shí)間內(nèi)，當(dāng)前線程是阻塞狀態(tài)。
　　10. isAlive():判斷當(dāng)前線程是否存活

線程的優(yōu)先級(jí)：
　　1.
　　MAX_PRIORITY：10
　　MIN _PRIORITY：1
　　NORM_PRIORITY：5  -->默認(rèn)優(yōu)先級(jí)
　　2.如何獲取和設(shè)置當(dāng)前線程的優(yōu)先級(jí)：
    getPriority():獲取線程的優(yōu)先級(jí)
    setPriority(int p):設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)
 
說明：高優(yōu)先級(jí)的線程要搶占低優(yōu)先級(jí)線程cpu的執(zhí)行權(quán)。但是只是從概率上講，高優(yōu)先級(jí)的線程高概率的情況下被執(zhí)行。并不意味著只有當(dāng)高優(yōu)先級(jí)的線程執(zhí)行完以后，低優(yōu)先級(jí)的線程才執(zhí)行。

class HelloThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){

//                try {
//                    sleep(10);
//                } catch (InterruptedException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);
            }

//            if(i % 20 == 0){
//                yield();
//            }

        }

    }

    public HelloThread(String name){
        super(name);
    }
}


public class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) {

        HelloThread h1 = new HelloThread("Thread：1");

//        h1.setName("線程一");
        //設(shè)置分線程的優(yōu)先級(jí)
        h1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);

        h1.start();

        //給主線程命名
        Thread.currentThread().setName("主線程");
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);
            }

//            if(i == 20){
//                try {
//                    h1.join();
//                } catch (InterruptedException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//            }

        }

//        System.out.println(h1.isAlive());

    }
}

方法的使用

線程的生命周期

線程的同步

在Java中，我們通過同步機(jī)制，來解決線程的安全問題。

方式一： 同步代碼塊：

//1. 同步代碼塊：

synchronized (同步監(jiān)視器(對(duì)象)){
//操作共享數(shù)據(jù)的代碼；
}

//2. synchronized還可以放在方法聲明中，表示整個(gè)方法為同步方法。
例如：
public synchronized void show (String name){ 
….
}


說明：1.操作共享數(shù)據(jù)的代碼，即為需要被同步的代碼。  -->不能包含代碼多了，也不能包含代碼少了。
     　  2.共享數(shù)據(jù)：多個(gè)線程共同操作的變量。比如：ticket就是共享數(shù)據(jù)。一個(gè)線程操作的時(shí)候，其他的線程不能操作。
    　　3.同步監(jiān)視器，俗稱：鎖。任何一個(gè)類的對(duì)象，都可以充當(dāng)鎖。
           要求：多個(gè)線程必須要共用同一把鎖。
 
        補(bǔ)充：在實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程的方式中，我們可以考慮使用this充當(dāng)同步監(jiān)視器。但是慎用。

方式二：同步方法。
     如果操作共享數(shù)據(jù)的代碼完整的聲明在一個(gè)方法中，我們不妨將此方法聲明同步的。
 
 
   5.同步的方式，解決了線程的安全問題。---好處
     操作同步代碼時(shí)，只能有一個(gè)線程參與，其他線程等待。相當(dāng)于是一個(gè)單線程的過程，效率低。 ---局限性

/**
 * 例子：創(chuàng)建三個(gè)窗口賣票，總票數(shù)為100張.使用實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式
 *
 * 1.問題：賣票過程中，出現(xiàn)了重票、錯(cuò)票 -->出現(xiàn)了線程的安全問題
 * 2.問題出現(xiàn)的原因：當(dāng)某個(gè)線程操作車票的過程中，尚未操作完成時(shí)，其他線程參與進(jìn)來，也操作車票。
 * 3.如何解決：當(dāng)一個(gè)線程a在操作ticket的時(shí)候，其他線程不能參與進(jìn)來。直到線程a操作完ticket時(shí)，其他
 *            線程才可以開始操作ticket。這種情況即使線程a出現(xiàn)了阻塞，也不能被改變。
 *
 */
class Window1 implements Runnable{

    private int ticket = 100;
//    Object obj = new Object();
//    Dog dog = new Dog();
    @Override
    public void run() {
//        Object obj = new Object();
        while(true){
            synchronized (this){//此時(shí)的this:唯一的Window1的對(duì)象   //方式二：synchronized (dog) {

                if (ticket > 0) {

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":賣票，票號(hào)為：" + ticket);


                    ticket--;
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}


public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Window1 w = new Window1();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }

}


class Dog{

}

線程安全舉例

package com.atguigu.java;

/**
 * 使用同步方法解決實(shí)現(xiàn)Runnable接口的線程安全問題
 *
 *
 *  關(guān)于同步方法的總結(jié)：
 *  1. 同步方法仍然涉及到同步監(jiān)視器，只是不需要我們顯式的聲明。
 *  2. 非靜態(tài)的同步方法，同步監(jiān)視器是：this
 *     靜態(tài)的同步方法，同步監(jiān)視器是：當(dāng)前類本身
 *
 */


class Window3 implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            show();
        }
    }

    private synchronized void show(){//同步監(jiān)視器：this
        //synchronized (this){

            if (ticket > 0) {

                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":賣票，票號(hào)為：" + ticket);

                ticket--;
            }
        //}
    }
}


public class WindowTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        Window3 w = new Window3();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }

}

使用同步方法解決實(shí)現(xiàn)Runnable接口的線程安全問題

/**
 * 使用同步方法處理繼承Thread類的方式中的線程安全問題
 */
class Window4 extends Thread {


    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {

        while (true) {

            show();
        }

    }
    private static synchronized void show(){//同步監(jiān)視器：Window4.class
        //private synchronized void show(){ //同步監(jiān)視器：t1,t2,t3。此種解決方式是錯(cuò)誤的
        if (ticket > 0) {

            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：賣票，票號(hào)為：" + ticket);
            ticket--;
        }
    }
}


public class WindowTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Window4 t1 = new Window4();
        Window4 t2 = new Window4();
        Window4 t3 = new Window4();


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

使用同步方法處理繼承Thread類的方式中的線程安全問題

/**
 * 使用同步機(jī)制將單例模式中的懶漢式改寫為線程安全的
 */
public class BankTest {

}

class Bank{

    private Bank(){}

    private static Bank instance = null;

    public static Bank getInstance(){
        //方式一：效率稍差
//        synchronized (Bank.class) {
//            if(instance == null){
//
//                instance = new Bank();
//            }
//            return instance;
//        }
        //方式二：效率更高
        if(instance == null){

            synchronized (Bank.class) {
                if(instance == null){

                    instance = new Bank();
                }

            }
        }
        return instance;
    }

}

使用同步機(jī)制將單例模式中的懶漢式改寫為線程安全的

死鎖

死鎖：不同的線程分別占用對(duì)方需要的同步資源不放棄，都在等待對(duì)方放棄自己需要的同步資源，就形成了線程的死鎖。

解決方法：

　　專門的算法、原則

　　盡量減少同步資源的定義

　　盡量避免嵌套同步

/*
                         * 演示線程的死鎖問題
                         *
                         * 1.死鎖的理解：不同的線程分別占用對(duì)方需要的同步資源不放棄，
                         * 都在等待對(duì)方放棄自己需要的同步資源，就形成了線程的死鎖
                         *
                         * 2.說明：
                         * 1）出現(xiàn)死鎖后，不會(huì)出現(xiàn)異常，不會(huì)出現(xiàn)提示，只是所有的線程都處于阻塞狀態(tài)，無法繼續(xù)
                         * 2）我們使用同步時(shí)，要避免出現(xiàn)死鎖。
                         *
                         */
                        public class ThreadTest {

                            public static void main(String[] args) {

                                StringBuffer s1 = new StringBuffer();
                                StringBuffer s2 = new StringBuffer();


                                new Thread(){
                                    @Override
                                    public void run() {

                                        synchronized (s1){

                                            s1.append("a");
                                            s2.append("1");

                                            try {
                                                Thread.sleep(100);
                                            } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }


                    synchronized (s2){
                        s1.append("b");
                        s2.append("2");

                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }


                }

            }
        }.start();


        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (s2){

                    s1.append("c");
                    s2.append("3");

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    synchronized (s1){
                        s1.append("d");
                        s2.append("4");

                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }


                }



            }
        }).start();


    }


}

演示線程的死鎖問題

解決線程安全問題的方式三：Lock(鎖)

從JDK 5.0開始，Java提供了更強(qiáng)大的線程同步機(jī)制——通過顯式定義同步鎖對(duì)象來實(shí)現(xiàn)同步。同步鎖使用Lock對(duì)象充當(dāng)。

//java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多個(gè)線程對(duì)共享資源進(jìn)行訪問的工具

class A{
private final ReentrantLock lock = new ReenTrantLock();
public void m(){
lock.lock();
try{
//保證線程安全的代碼; 
}
finally{
lock.unlock(); 
  } 
 } 
}
//注意：如果同步代碼有異常，要將unlock()寫入finally語句塊

/**
 * 解決線程安全問題的方式三：Lock鎖  --- JDK5.0新增
 *
 * 1. 面試題：synchronized 與 Lock的異同？
 *   相同：二者都可以解決線程安全問題
 *   不同：synchronized機(jī)制在執(zhí)行完相應(yīng)的同步代碼以后，自動(dòng)的釋放同步監(jiān)視器
 *        Lock需要手動(dòng)的啟動(dòng)同步（lock()），同時(shí)結(jié)束同步也需要手動(dòng)的實(shí)現(xiàn)（unlock()）
 *
 * 2.優(yōu)先使用順序：
 * Lock ? 同步代碼塊（已經(jīng)進(jìn)入了方法體，分配了相應(yīng)資源） ? 同步方法（在方法體之外）
 *
 *
 *  面試題：如何解決線程安全問題？有幾種方式?
 *          同步代碼塊、同步方法、lock鎖
 */
class Window implements Runnable{

    private int ticket = 100;
    //1.實(shí)例化ReentrantLock
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try{

                //2.調(diào)用鎖定方法lock()
                lock.lock();

                if(ticket > 0){

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：售票，票號(hào)為：" + ticket);
                    ticket--;
                }else{
                    break;
                }
            }finally {
                //3.調(diào)用解鎖方法：unlock()
                lock.unlock();
            }

        }
    }
}

public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window w = new Window();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

解決線程安全問題的方式三：Lock鎖

synchronized 與 Lock 的對(duì)比

1. Lock是顯式鎖（手動(dòng)開啟和關(guān)閉鎖，別忘記關(guān)閉鎖），synchronized是隱式鎖，出了作用域自動(dòng)釋放

2. Lock只有代碼塊鎖，synchronized有代碼塊鎖和方法鎖

3. 使用Lock鎖，JVM將花費(fèi)較少的時(shí)間來調(diào)度線程，性能更好。并且具有更好的擴(kuò)展性（提供更多的子類）

優(yōu)先使用順序：

Lock --> 同步代碼塊（已經(jīng)進(jìn)入了方法體，分配了相應(yīng)資源）---> 同步方法（在方法體之外）

線程的通信

一、wait() 與 notify() 和 notifyAll()

1.? wait()：令當(dāng)前線程掛起并放棄CPU、同步資源并等待，使別的線程可訪問并修改共享資源，而當(dāng)前線程排隊(duì)等候其他線程調(diào)用notify()或notifyAll()方法喚醒，喚醒后等待重新獲得對(duì)監(jiān)視器的所有權(quán)后才能繼續(xù)執(zhí)行。

2.? notify()：喚醒正在排隊(duì)等待同步資源的線程中優(yōu)先級(jí)最高者結(jié)束等待

3.? notifyAll ()：喚醒正在排隊(duì)等待資源的所有線程結(jié)束等待.

這三個(gè)方法只有在synchronized方法或synchronized代碼塊中才能使用，否則會(huì)報(bào)java.lang.IllegalMonitorStateException異常。

因?yàn)檫@三個(gè)方法必須有鎖對(duì)象調(diào)用，而任意對(duì)象都可以作為synchronized的同步鎖，因此這三個(gè)方法只能在Object類中聲明。

wait() 方法

　　在當(dāng)前線程中調(diào)用方法：對(duì)象名.wait()

　　使當(dāng)前線程進(jìn)入等待（某對(duì)象）狀態(tài) ，直到另一線程對(duì)該對(duì)象發(fā)出 notify(或notifyAll) 為止。

　　調(diào)用方法的必要條件：當(dāng)前線程必須具有對(duì)該對(duì)象的監(jiān)控權(quán)（加鎖）

　　調(diào)用此方法后，當(dāng)前線程將釋放對(duì)象監(jiān)控權(quán) ，然后進(jìn)入等待

　　在當(dāng)前線程被notify后，要重新獲得監(jiān)控權(quán)，然后從斷點(diǎn)處繼續(xù)代碼的執(zhí)行。

notify()/notifyAll()

　　在當(dāng)前線程中調(diào)用方法：對(duì)象名.notify()

　　功能：喚醒等待該對(duì)象監(jiān)控權(quán)的一個(gè)/所有線程。

　　調(diào)用方法的必要條件：當(dāng)前線程必須具有對(duì)該對(duì)象的監(jiān)控權(quán)（加鎖）

/**
 * 線程通信的例子：使用兩個(gè)線程打印 1-100。線程1, 線程2 交替打印
 *
 * 涉及到的三個(gè)方法：
 * wait():一旦執(zhí)行此方法，當(dāng)前線程就進(jìn)入阻塞狀態(tài)，并釋放同步監(jiān)視器。
 * notify():一旦執(zhí)行此方法，就會(huì)喚醒被wait的一個(gè)線程。如果有多個(gè)線程被wait，就喚醒優(yōu)先級(jí)高的那個(gè)。
 * notifyAll():一旦執(zhí)行此方法，就會(huì)喚醒所有被wait的線程。
 *
 * 說明：
 * 1.wait()，notify()，notifyAll()三個(gè)方法必須使用在同步代碼塊或同步方法中。
 * 2.wait()，notify()，notifyAll()三個(gè)方法的調(diào)用者必須是同步代碼塊或同步方法中的同步監(jiān)視器。
 *    否則，會(huì)出現(xiàn)IllegalMonitorStateException異常
 * 3.wait()，notify()，notifyAll()三個(gè)方法是定義在java.lang.Object類中。
 *
 * 面試題：sleep() 和 wait()的異同？
 * 1.相同點(diǎn)：一旦執(zhí)行方法，都可以使得當(dāng)前的線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)。
 * 2.不同點(diǎn)：1）兩個(gè)方法聲明的位置不同：Thread類中聲明sleep() , Object類中聲明wait()
 *          2）調(diào)用的要求不同：sleep()可以在任何需要的場景下調(diào)用。 wait()必須使用在同步代碼塊或同步方法中
 *          3）關(guān)于是否釋放同步監(jiān)視器：如果兩個(gè)方法都使用在同步代碼塊或同步方法中，sleep()不會(huì)釋放鎖，wait()會(huì)釋放鎖。
 */
class Number implements Runnable{
    private int number = 1;
    private Object obj = new Object();
    @Override
    public void run() {

        while(true){

            synchronized (obj) {

                obj.notify();

                if(number <= 100){

                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);
                    number++;

                    try {
                        //使得調(diào)用如下wait()方法的線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)
                        obj.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                }else{
                    break;
                }
            }

        }

    }
}


public class CommunicationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number number = new Number();
        Thread t1 = new Thread(number);
        Thread t2 = new Thread(number);

        t1.setName("線程1");
        t2.setName("線程2");

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

線程通信的例子+面試題

JDK5.0新增線程創(chuàng)建方式

新增方式一：實(shí)現(xiàn)Callable接口

　　與使用Runnable相比， Callable功能更強(qiáng)大些

　　　　相比run()方法，可以有返回值

　　　　方法可以拋出異常

　　　　支持泛型的返回值

　　　　需要借助FutureTask類，比如獲取返回結(jié)果

?Future接口

　　可以對(duì)具體Runnable、Callable任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行取消、查詢是否完成、獲取結(jié)果等。

　　FutrueTask是Futrue接口的唯一的實(shí)現(xiàn)類

　　FutureTask 同時(shí)實(shí)現(xiàn)了Runnable, Future接口。它既可以作為Runnable被線程執(zhí)行，又可以作為Future得到Callable的返回值

package com.atguigu.java2;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

/**
 * 創(chuàng)建線程的方式三：實(shí)現(xiàn)Callable接口。 --- JDK 5.0新增
 *
 *
 * 如何理解實(shí)現(xiàn)Callable接口的方式創(chuàng)建多線程比實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程方式強(qiáng)大？
 * 1. call()可以有返回值的。
 * 2. call()可以拋出異常，被外面的操作捕獲，獲取異常的信息
 * 3. Callable是支持泛型的
 *
 */
//1.創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)Callable的實(shí)現(xiàn)類
class NumThread implements Callable{
    //2.實(shí)現(xiàn)call方法，將此線程需要執(zhí)行的操作聲明在call()中
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
                sum += i;
            }
        }
        return sum;
    }
}


public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        //3.創(chuàng)建Callable接口實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象
        NumThread numThread = new NumThread();
        //4.將此Callable接口實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象作為傳遞到FutureTask構(gòu)造器中，創(chuàng)建FutureTask的對(duì)象
        FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
        //5.將FutureTask的對(duì)象作為參數(shù)傳遞到Thread類的構(gòu)造器中，創(chuàng)建Thread對(duì)象，并調(diào)用start()
        new Thread(futureTask).start();

        try {
            //6.獲取Callable中call方法的返回值
            //get()返回值即為FutureTask構(gòu)造器參數(shù)Callable實(shí)現(xiàn)類重寫的call()的返回值。
            Object sum = futureTask.get();
            System.out.println("總和為：" + sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

創(chuàng)建線程的方式三：實(shí)現(xiàn)Callable接口。 --- JDK 5.0新增

新增方式二：使用線程池

提前創(chuàng)建好多個(gè)線程，放入線程池中，使用時(shí)直接獲取，使用完放回池中?？梢员苊忸l繁創(chuàng)建銷毀、實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。類似生活中的公共交通工具。

好處：

　　提高響應(yīng)速度（減少了創(chuàng)建新線程的時(shí)間）

　　降低資源消耗（重復(fù)利用線程池中線程，不需要每次都創(chuàng)建）

　　便于線程管理

　　corePoolSize：核心池的大小

　　maximumPoolSize：最大線程數(shù)

　　keepAliveTime：線程沒有任務(wù)時(shí)最多保持多長時(shí)間后會(huì)終止

JDK 5.0起提供了線程池相關(guān)API：ExecutorService 和 Executors

　　ExecutorService：真正的線程池接口。常見子類ThreadPoolExecutor

　　void execute(Runnable command) ：執(zhí)行任務(wù)/命令，沒有返回值，一般用來執(zhí)行Runnable

　　<T> Future<T> submit(Callable<T> task)：執(zhí)行任務(wù)，有返回值，一般又來執(zhí)行Callable

void shutdown() ：關(guān)閉連接池

Executors：工具類、線程池的工廠類，用于創(chuàng)建并返回不同類型的線程池

Executors.newCachedThreadPool()：創(chuàng)建一個(gè)可根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建新線程的線程池

Executors.newFixedThreadPool(n); 創(chuàng)建一個(gè)可重用固定線程數(shù)的線程池

Executors.newSingleThreadExecutor() ：創(chuàng)建一個(gè)只有一個(gè)線程的線程池

Executors.newScheduledThreadPool(n)：創(chuàng)建一個(gè)線程池，它可安排在給定延遲后運(yùn)行命令或者定期地執(zhí)行。

/**
 * 創(chuàng)建線程的方式四：使用線程池
 *
 * 好處：
 * 1.提高響應(yīng)速度（減少了創(chuàng)建新線程的時(shí)間）
 * 2.降低資源消耗（重復(fù)利用線程池中線程，不需要每次都創(chuàng)建）
 * 3.便于線程管理
 *      corePoolSize：核心池的大小
 *      maximumPoolSize：最大線程數(shù)
 *      keepAliveTime：線程沒有任務(wù)時(shí)最多保持多長時(shí)間后會(huì)終止
 *
 *
 * 面試題：創(chuàng)建多線程有幾種方式？四種！
 */

class NumberThread implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0;i <= 100;i++){
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
            }
        }
    }
}

class NumberThread1 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0;i <= 100;i++){
            if(i % 2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
            }
        }
    }
}

public class ThreadPool {

    public static void main(String[] args) {
        //1. 提供指定線程數(shù)量的線程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
        //設(shè)置線程池的屬性
//        System.out.println(service.getClass());
//        service1.setCorePoolSize(15);
//        service1.setKeepAliveTime();


        //2.執(zhí)行指定的線程的操作。需要提供實(shí)現(xiàn)Runnable接口或Callable接口實(shí)現(xiàn)類的對(duì)象
        service.execute(new NumberThread());//適合適用于Runnable
        service.execute(new NumberThread1());//適合適用于Runnable

//        service.submit(Callable callable);//適合使用于Callable
        //3.關(guān)閉連接池
        service.shutdown();
    }

}

創(chuàng)建線程的方式四：使用線程池

本文摘自：https://www.cnblogs.com/

Java多線程2021-10-22 10:08:41

Java多線程
2021-10-22 10:08:41