Java多線程詳解總結

1、基本概念

程序(program): 是爲完成特定任務、用某種語言編寫的一組指令的集合。即指一 段靜態的代碼,靜態對象。java

進程(process):是程序的一次執行過程,或是正在運行的一個程序。是一個動態 的過程:有它自身的產生、存在和消亡的過程。——生命週期面試

  • 運行中的QQ,運行中的MP3播放器
  • 程序是靜態的,進程是動態的
  • 進程做爲資源分配的單位,系統在運行時會爲每一個進程分配不一樣的內存區域

線程(thread):進程可進一步細化爲線程,是一個程序內部的一條執行路徑。安全

  • 若一個進程同一時間並行執行多個線程,就是支持多線程的
  • 線程做爲調度和執行的單位,每一個線程擁有獨立的運行棧和程序計數器(pc),線程切換的開 銷小
  • 一個進程中的多個線程共享相同的內存單元/內存地址空間->它們從同一堆中分配對象,能夠 訪問相同的變量和對象。這就使得線程間通訊更簡便、高效。但多個線程操做共享的系統資 源可能就會帶來安全的隱患。

1. 單核CPU和多核CPU的理解

  • 單核CPU,實際上是一種假的多線程,由於在一個時間單元內,也只能執行一個線程 的任務。例如:雖然有多車道,可是收費站只有一個工做人員在收費,只有收了費 才能經過,那麼CPU就比如收費人員。若是有某我的不想交錢,那麼收費人員能夠 把他「掛起」(晾着他,等他想通了,準備好了錢,再去收費)。可是由於CPU時 間單元特別短,所以感受不出來。
  • 若是是多核的話,才能更好的發揮多線程的效率。(如今的服務器都是多核的)
  • 一個Java應用程序java.exe,其實至少有三個線程:main()主線程,gc() 垃圾回收線程,異常處理線程。固然若是發生異常,會影響主線程。

2. 並行與併發

並行:多個CPU同時執行多個任務。好比:多我的同時作不一樣的事服務器

併發:一個CPU(採用時間片)同時執行多個任務。好比:秒殺、多我的作同一件事網絡

3. 使用多線程的優勢

  • 提升應用程序的響應。對圖形化界面更有意義,可加強用戶體驗。
  • 提升計算機系統CPU的利用率
  • 改善程序結構。將既長又複雜的進程分爲多個線程,獨立運行,利於理解和 修改

4. 什麼時候須要多線程

  • 程序須要同時執行兩個或多個任務
  • 程序須要實現一些須要等待的任務時,如用戶輸入、文件讀寫
    操做、網絡操做、搜索等
  • 須要一些後臺運行的程序時

2、多線程的實現

在Java之中,若是要想實現多線程的程序,那麼就必須依靠一個線程的主體類(就比如主類的概念同樣,表示的是一個線程的主類),可是這個線程的主體類在定義的時候也須要有一些特殊的要求,這個類能夠繼承Thread類實現Runnable接口來完成定義。多線程

1. 繼承Thread類

  • 定義子類繼承Thread類
  • 子類中重寫Thread類中的run方法
  • 建立Thread子類對象,即建立了線程對象
  • 調用線程對象start方法:1啓動線程,2調用run方法

要想啓動線程必須依靠Thread類的start()方法執行,線程啓動以後會默認調用了run()方法併發

package com.atguigu.java;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-10 16:58
 */

// 1.
class Mythread extends Thread{

    // 2.
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 50 ; i++) {
            if (i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"+i);
            }
        }
    }
}

public class ThreadTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 3.
        Mythread mythread = new Mythread();
        //4.
        mythread.start();
        
        // 這個仍然是在main線程中執行
        for (int i = 0; i < 50 ; i++) {
            if (i % 2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"+i);
            }
        }
    }
}
/*
注意:
1. 若是本身手動調用run()方法,那麼就只是普通方法,沒有啓動多線程模式。
2. run()方法由JVM調用,何時調用,執行的過程控制都有操做系統的CPU調度決定。
3. 想要啓動多線程,必須調用start方法。
4. 一個線程對象只能調用一次start()方法啓動,若是重複調用了,則將拋出以上 的異常「IllegalThreadStateException」
*/

// 也可使用匿名內部類簡單的寫
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();

2. Thread類的有關方法

  • void start(): 啓動線程,並執行對象的run()方法
  • run(): 線程在被調度時執行的操做
  • String getName(): 返回線程的名稱
  • void setName(String name):設置該線程名稱
  • static Thread currentThread(): 返回當前線程。在Thread子類中就 是this,一般用於主線程和Runnable實現類
  • static void yield():線程讓步
    • 暫停當前正在執行的線程,把執行機會讓給優先級相同或更高的線程
    • 若隊列中沒有同優先級的線程,忽略此方法
  • join() :當某個程序執行流中調用其餘線程的 join() 方法時,調用線程將 被阻塞,直到 join() 方法加入的 join 線程執行完爲止
    • 低優先級的線程也能夠得到執行
  • static void sleep(long millis):(指定時間:毫秒)
    • 令當前活動線程在指定時間段內放棄對CPU控制,使其餘線程有機會被執行,時間到後 重排隊。
    • 拋出InterruptedException異常
/**
 * 測試Thread中經常使用的方法
 * 1. start():啓動當前進程,而且調用當前進程的run()方法
 * 2. run():一般須要重寫Thread類中的此方法,將建立的線程要執行的操做聲明在這個方法中
 * 3. currentThread(): 靜態方法,返回當前代碼的線程
 * 4. getName():獲取當前線程的名字
 * 5. setName(): 設置當前線程的名字
 * 6. yield(): 釋放當前cpu的執行權
 * 7. join(): 在線程A中調用線程B的join(),此時線程A就進入到了阻塞的狀態,直到線程B執行完成,線程A才結束阻塞狀態
 * 8. sleep(): 讓當前的線程睡眠指定的時間
 *
 * @author MD
 * @create 2020-07-10 20:34
 */

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

            if (i % 4 == 0)
                yield();

        }
    }


}

public class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        Method method = new Method();
        method.setName("線程一:");
        method.start();

        // 給主線程命名
        Thread.currentThread().setName("主線程:");
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 == 0)
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

            if (i == 10) {
                try {
                    method.join();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }
}

3. 線程的優先級

線程的優先級等級app

  • MAX_PRIORITY:10
  • MIN _PRIORITY:1
  • NORM_PRIORITY:5 默認的 main()

方法:ide

  • getPriority() :返回線程優先值
  • setPriority(int newPriority) :改變線程的優先級

注意:工具

  • 線程建立時繼承父線程的優先級
  • 低優先級只是得到調度的機率低,並不是必定是在高優先級線程以後才被調用
mythread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        mythread.start();

        // 設置主線程的優先級,最低
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);

4. 實現Runnable接口

  • 定義子類,實現Runnable接口。
  • 子類中重寫Runnable接口中的run方法。
  • 經過Thread類含參構造器建立線程對象。
  • 將Runnable接口的子類對象做爲實際參數傳遞給Thread類的構造器中。
  • 調用Thread類的start方法:開啓線程,調用Runnable子類接口的run方法
package com.atguigu.java;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-10 21:53
 */

// 1. 定義子類,實現Runnable接口。
class Mthread implements Runnable{

//   2. 子類中重寫Runnable接口中的run方法。
    @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. 經過Thread類含參構造器建立線程對象。
        Mthread mthread = new Mthread();
        // 4. 將Runnable接口的子類對象做爲實際參數傳遞給Thread類的構造器中。
        Thread t1 = new Thread(mthread);
        //5. 調用Thread類的start方法:開啓線程,調用Runnable子類接口的run方法
        
        t1.start();


        // 再啓動一個線程
        Thread t2 = new Thread(mthread);
        t2.start();

    }
}

5. 比較建立線程的兩種方式

  • 多線程的兩種實現方式都須要一個線程的主類,而這個類能夠實現Runnable接口或繼承Thread類,無論使用何種方式都必須在子類之中覆寫run()方法,此方法爲線程的主方法;
  • Thread類是Runnable接口的子類,並且使用Runnable接口能夠避免單繼承侷限,以及更加方便的實現數據共享的概念 ,開發中經常使用
class MyThread implements Runnable {	
    @Override
	public void run() { // 線程的主方法
		// 線程操做方法
	}
}
MyThread mt = new MyThread();
new Thread(mt).start();

// 
class MyThread extends Thread { 
	@Override
	public void run() { // 線程的主方法
		// 線程操做方法
	}
}
MyThread mt = new MyThread();
mt.start();

3、線程的生命週期

要想實現多線程,必須在主線程中建立新的線程對象。Java語言使用Thread類 及其子類的對象來表示線程,在它的一個完整的生命週期中一般要經歷以下的五 種狀態:

  • 新建: 當一個Thread類或其子類的對象被聲明並建立時,新生的線程對象處於新建 狀態
  • 就緒:處於新建狀態的線程被start()後,將進入線程隊列等待CPU時間片,此時它已 具有了運行的條件,只是沒分配到CPU資源
  • 運行:當就緒的線程被調度並得到CPU資源時,便進入運行狀態, run()方法定義了線 程的操做和功能
  • 阻塞:在某種特殊狀況下,被人爲掛起或執行輸入輸出操做時,讓出 CPU 並臨時中 止本身的執行,進入阻塞狀態
  • 死亡:線程完成了它的所有工做或線程被提早強制性地停止或出現異常致使結束

4、線程的同步與死鎖

多個線程執行的不肯定性引發執行結果的不穩定

多個線程對帳本的共享,會形成操做的不完整性,會破壞數據

1. 同步問題

模擬火車站售票程序,開啓三個窗口售票

package com.atguigu.java;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 9:25
 */
class Window implements Runnable{

    private int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
			try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if (ticket > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() +":賣票,票號爲" + ticket);
                ticket--;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
}

public class WindowTest {

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

        new Thread(w, "窗口1").start();
        new Thread(w, "窗口2").start();
        new Thread(w, "窗口3").start();
    }
}

問題的緣由:

  • 當多條語句在操做同一個線程共享數據時,一個線程對多條語句只執行了一部分,尚未 執行完,另外一個線程參與進來執行。致使共享數據的錯誤。

解決辦法:

  • 對多條操做共享數據的語句,只能讓一個線程都執行完,在執行過程當中,其餘線程不能夠 參與執行。

在程序之中就能夠經過兩種方式完成:一種是同步代碼塊,另一種就是同步方法。最後還有新增的Lock鎖

2. 同步代碼塊

使用synchronized關鍵字定義的代碼塊就稱爲同步代碼塊,可是在進行同步的操做之中必須設置一個要同步的對象,而這個對象應該理解爲當前對象:this,必須保證惟一

//同步代碼塊: 
synchronized (對象){ 
// 須要被同步的代碼; 
}
//synchronized還能夠放在方法聲明中,表示整個方法爲同步方法。 
//例如: 
public synchronized void show (String name){
…. 
}

操做共享數據的代碼,就是須要同步的代碼

共享數據:多個線程共同操做的變量

使用同步代碼塊解決實現Runnable接口的方式的線程安全問題

多個線程要公用一把鎖,這裏用的是this,由於是實現這個接口,後面就new了一個對象

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 9:25
 */

class Window implements Runnable{

    private int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (true){

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


                if (ticket > 0){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() +":賣票,票號爲" + ticket);
                    ticket--;
                }else {
                    break;
                }
            }

        }
    }
}

public class WindowTest {

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

        new Thread(w, "窗口1").start();
        new Thread(w, "窗口2").start();
        new Thread(w, "窗口3").start();
    }
}

同步的方式,解決了線程安全的問題

可是操做同步代碼的時候,只能有一個進程參與,其餘的進程等待,至關於一個單線程的過程,這個時候效率低

使用同步代碼塊解決繼承Thread類的方式的線程安全問題

這裏的同步鎖不能再用this了,由於後面new了多個對象

注意聲明爲靜態的

class Window2 extends Thread {
    // 這裏要注意聲明爲靜態的
    private static int ticket = 100;
    private static Object obj = new Object();

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
			// 也能夠寫成這樣
            //  synchronized (Window2.class)
            synchronized (obj){
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                if (ticket > 0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":賣票,票號爲" + ticket);
                    ticket--;
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

public class WindowTest2 {

    public static void main(String[] args) {
        Window2 w1 = new Window2();
        Window2 w2 = new Window2();
        Window2 w3 = new Window2();

        w1.setName("窗口1");
        w1.start();

        w2.setName("窗口2");
        w2.start();
        w3.setName("窗口3");
        w3.start();
    }
}

3. 同步方法

若是操做共享數據的代碼完整的聲明在一個方法中,能夠將這個方法聲明爲同步的,這個方法就是同步方法

  • 同步方法仍然涉及到同步監視器,只是不須要咱們顯示的聲明
  • 非靜態的方法,同步監視器就是this,靜態的方法同步監視器就是當前類自己

使用同步方法解決實現Runnable接口的線程問題

將方法聲明爲同步就行使用synchronized

package com.atguigu.java;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 10:32
 */

class Window3 implements Runnable {

    private int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            show();
        }
    }

    // 直接把這個方法聲明爲這個就能夠了 
    // 這個同步監視器就是this
    public synchronized void show(){
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        if (ticket > 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":賣票,票號爲" + ticket);
            ticket--;
        }
    }
}

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

        new Thread(w, "窗口1").start();
        new Thread(w, "窗口2").start();
        new Thread(w, "窗口3").start();
    }
}

使用同步方法解決繼承Thread的線程問題

將方法聲明爲同步使用synchronized,而且該方法爲靜態的使用static

package com.atguigu.java;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 10:39
 */

class Window4 extends Thread {
    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            show();
        }
    }

    // 此時的同步鎖是當前的類
    private static synchronized void show(){
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }


        if (ticket > 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":賣票,票號爲" + ticket);
            ticket--;
        }
    }
}

public class WindowTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Window4 w1 = new Window4();
        Window4 w2 = new Window4();
        Window4 w3 = new Window4();

        w1.setName("窗口1");
        w1.start();

        w2.setName("窗口2");
        w2.start();
        w3.setName("窗口3");
        w3.start();
    }
}

4. 死鎖

同步就是指一個線程要等待另一個線程執行完畢纔會繼續執行的一種操做形式,可是若是在一個操做之中都是在互相等着的話,那麼就會出現死鎖問題。

面試題:請問多個線程操做同一資源的時候要考慮到那些,會帶來那些問題?

多個線程訪問同一資源的時候必定要考慮到同步的問題,可是過多的同步會帶來死鎖。

package com.atguigu.java1;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 11:01
 */
public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder s1 = new StringBuilder();
        StringBuilder s2 = new StringBuilder();

        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();

    }
}

5. 解決線程安全問題的方式三:Lock鎖 ----JDK5.0 新增

  • 實例化ReentrantLock
  • 調用鎖定方法lock()
  • 調用解鎖方法 unlock()
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:若是同步代碼有異常,要將unlock()寫入finally語句塊

面試題:synchronized和Lock的異同

  • Lock是顯式鎖(手動開啓和關閉鎖,別忘記關閉鎖),synchronized是 隱式鎖,出了做用域自動釋放
  • Lock只有代碼塊鎖,synchronized有代碼塊鎖和方法鎖
  • 使用Lock鎖,JVM將花費較少的時間來調度線程,性能更好。而且具備 更好的擴展性(提供更多的子類)
  • 優先使用順序: Lock ------> 同步代碼塊(已經進入了方法體,分配了相應資源)--->同步方法 (在方法體以外)

注意:若是是使用繼承Thread的方式,lock鎖得加一個static,這樣才能保證是同一把鎖

package com.atguigu.java1;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 16:00
 */

class Window implements Runnable{

    private int ticket = 100;

    // 1. 實例化ReentrantLock
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                // 2. 調用鎖定方法lock()
                lock.lock();
                if (ticket > 0){

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

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

        }
    }
}
public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window w1 = new Window();
        new Thread(w1,"窗口1").start();
        new Thread(w1,"窗口2").start();
        new Thread(w1,"窗口3").start();

    }
}

如何解決線程安全問題?有幾種方式?

同步機制,三種方式

6. 練習

5、線程的通訊

使用兩個線程交替打印1-100

package com.atguigu.java2;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 16:44
 */

class Number implements Runnable{

    private int number = 1;
    @Override
    public void run() {
        while (true){

            synchronized (this){

                notify();

                if (number <= 100){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : "+number);
                    number++;

                    // 使得調用wait()方法的線程進入到了阻塞狀態
                    try {
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }else {
                    break;
                }
            }


        }

    }
}
public class CommunicationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number n = new Number();
        new Thread(n,"A").start();
        new Thread(n,"B").start();
    }
}

wait() 與 notify() 和 notifyAll()

  • wait():令當前線程掛起並放棄CPU、同步資源並等待,使別的線程可訪問並修改共享資源,而當 前線程排隊等候其餘線程調用notify()或notifyAll()方法喚醒,喚醒後等待從新得到對監視器的全部 權後才能繼續執行。
  • notify():喚醒正在排隊等待同步資源的線程中優先級最高者結束等待
  • notifyAll ():喚醒正在排隊等待資源的全部線程結束等待.

注意

  • 這三個方法只有在synchronized方法或synchronized代碼塊中才能使用,不然會報 java.lang.IllegalMonitorStateException異常。
  • 由於這三個方法必須有鎖對象調用,而任意對象均可以做爲synchronized的同步鎖, 所以這三個方法在Object類中聲明

1. wait() 方法

  • 在當前線程中調用方法: 對象名.wait()
  • 使當前線程進入等待(某對象)狀態 ,直到另外一線程對該對象發出 notify (或notifyAll) 爲止。
  • 調用方法的必要條件:當前線程必須具備對該對象的監控權(加鎖)
  • 調用此方法後,當前線程將釋放對象監控權 ,也就是釋放當前的鎖,而後進入等待
  • 在當前線程被notify後,要從新得到監控權,而後從斷點處繼續代碼的執行。

2. notify()/notifyAll()

  • 在當前線程中調用方法: 對象名.notify()
  • 功能:喚醒等待該對象監控權的一個/全部線程。
  • 調用方法的必要條件:當前線程必須具備對該對象的監控權(加鎖)

3. 面試題:sleep()和wait()方法的異同

  • 均可以使當前的進程進入到阻塞狀態
  • 不一樣點
    • 兩個方法聲明的位置不一樣,sleep()是在Thread類中聲明的,wait()方法是在Object類中聲明的
    • 調用的範圍不一樣,sleep()能夠在任何須要的場景下調用,wait()必須在同步代碼塊或同步方法中調用
    • 關因而否釋放同步監視器:若是兩個方法都是使用在同步代碼塊中,那麼sleep()方法不會釋放鎖,而wait()方法會釋放鎖

4. 生產者消費者問題

package com.atguigu.exer;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 17:14
 */
class Clerk{

    private int productCount = 0;
    // 生產產品
    public synchronized void produceProduct() {
        if (productCount < 20){
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":開始生產第 "+productCount+"個產品");

            notify();
        }else{
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    // 消費產品
    public synchronized void consumeProduct() {
        if (productCount > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +":開始消費產品第" + productCount+"個產品");
            productCount--;

            notify();
        }else{
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}


// 生產者
class Producer extends Thread{
    private Clerk clerk;

    public Producer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {

        System.out.println(getName()+": 開始生成產品");

        while (true){
            
            clerk.produceProduct();
        }
    }
}

// 消費者
class Consumer extends Thread{
    private Clerk clerk;

    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }

    @Override
    public void run() {

        System.out.println(getName()+": 開始消費產品");
        
        while (true){
            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}


public class ProdectTest {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();

        Producer p1 = new Producer(clerk);
        p1.setName("生產者1");
        p1.start();
        Consumer c1 = new Consumer(clerk);
        c1.setName("消費者1");
        c1.start();

    }
}

6、新增線程建立方式

1. 實現Callable接口

與使用Runnable相比, Callable功能更強大些

  • 相比run()方法,能夠有返回值
  • 方法能夠拋出異常 ,被外面的操做捕獲,獲取異常信息
  • 支持泛型的返回值
  • 須要藉助FutureTask類,好比獲取返回結果

具體步驟以下:

package com.atguigu.java2;

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

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 17:43
 */

// 1. 建立一個實現Callable接口的實現類
class NumThread implements Callable{

    //2. 實現call()方法,將此線程須要執行的操做聲明在call()方法中
    @Override
    public Object call() throws Exception {

        int sum = 0;
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            if (i % 2 == 0){
                sum += i;
            }
        }

        return sum;
    }
}

public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        //3. 建立Callable接口實現類的對象
        NumThread numThread = new NumThread();

        // 4. 將Callable接口實現類的對象做爲參數傳遞到FutureTask構造器中,建立FutureTask的對象
        FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);

        //5. 將FutureTask的對象做爲參數傳遞到Threa類的構造器中,建立Thread對象,並調用start()方法
        new Thread(futureTask).start();

        //6. 若是須要返回值就寫下面的get()方法,
        try {
            // get()返回值就是FutureTask構造器參數Callable實現重寫call()的返回值
            Object sum = futureTask.get();
            System.out.println(sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. 使用線程池

背景:常常建立和銷燬、使用量特別大的資源,好比並髮狀況下的線程, 對性能影響很大。

思路:提早建立好多個線程,放入線程池中,使用時直接獲取,使用完 放回池中。能夠避免頻繁建立銷燬、實現重複利用。相似生活中的公共交 通工具。

好處:

  • 提升響應速度(減小了建立新線程的時間)
  • 下降資源消耗(重複利用線程池中線程,不須要每次都建立)
  • 便於線程管理 :corePoolSize:核心池的大小 ,maximumPoolSize:最大線程數 ,keepAliveTime:線程沒有任務時最多保持多長時間後會終止

package com.atguigu.java2;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @author MD
 * @create 2020-07-11 18:06
 */

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 ThreadTool {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 提供指定線程數量的線程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

        // 設置線程池的屬性
        


        //2. 執行指定的線程的操做,須要提供實現Runnable接口或實現Callable接口
        // 適合用於Runnable
        service.execute(new NumberThread());
        service.execute(new NumberThread1());

        // 適合用於Callable
        //service.submit();


        // 3. 最後關閉
        service.shutdown();
    }
}

7、面試題

1. Java是如何解決線程安全問題的,有幾種方式?有什麼不一樣?

2. synchronized和Lock的異同?

3. 寫一個線程安全的單例模式

4. sleep()和wait()方法的異同

5. 建立線程的方式(四種)?

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