学习多线程

1.认识程序,进程,线程

程序

程序由指令和数据组成,是静态的

进程

启动一个程序,就启动了一个进程。

进程就是程序的一次执行过程。

进程是动态的。

线程

一个进程包含多个线程。例如:播放视频时,有动画,有声音,有弹幕……

2.如何创建线程继承Thread类

三板斧:

  1. 继承Thread类
  2. 重写run方法
  3. 启动线程

实现Runnable接口

四板斧:

  1. 实现Runnable接口
  2. 重写run方法
  3. 将线程对象放入Thread对象
  4. 启动Thread对象的线程

实现Callable接口

3.静态代理模式

一个关于结婚的例子

You you = new You();WeddingFirm wf = new WeddingFirm(you);wf.marry();//You类,WeddingFirm类都实现了Marry接口,也就都实现了marry方法

代入到线程

MyThread mt = new MyThread();Thread t = new Thread(mt);t.start();//MyThread 类,Thread 类都实现了 Runnable 接口,也就都实现了 run 方法

4.lambda表达式函数式接口

函数式接口

只包含一个抽象方法的接口。一个典型的函数式接口:Runnable接口

逐步简化

  1. 外部类
  2. 静态内部类
  3. 局部内部类
  4. 匿名内部类
  5. lambda表达式
    1. 去参数类型
    2. 去小括号
    3. 去大括号

lambda语法

(参数列表) -> {实现抽象方法的方法体}

参数列表

  • 有一个参数,不需要小括号
  • 没有参数,或有多个参数必须加小括号
  • 参数类型要省略就全省略。为什么可以省略?Java会去检查运行类型(即函数式接口)的方法。

方法体

  • 只有一条语句:无论有没有返回值都不需要大括号。如果写了return,就一定要加大括号。
  • 有多条语句:一定要加大括号

举例:

Thread thread = new Thread(() -> System.out.println("Hello World!")).start();

new Thread(Runnable) 构造方法中可以放入一个对象,这个对象必须是实现了Runnable接口的对象

扩展:

new 代理类(实现了 任意函数式接口的 匿名内部类 对象)

5.线程状态线程状态

线程方法

线程停止

推荐使用 设置标志位 的方式,如flag =true/false

线程休眠

线程礼让

线程插队

监测线程状态

线程优先级

守护线程

6.线程同步同步机制

先了解一个名词:并发

并发

多个线程想要获得(或操作)某个对象(或者某个资源),这种情况就叫做并发。但是当他们同时操作这个对象时,会有异常发生,例如:抢票问题(某一张票),取钱问题(某一张银行卡)。

这时,就要想些办法,来避免这些异常发生,于是,线程同步机制就出现了。说白了,线程同步是一种办法(或机制),这种办法,就是为了解决并发的问题。

于是,解决并发的问题,就变成了如何实现线程同步的问题。

同时和同步的区别:

同时和同步在含义和用法上有明显的区别。

同时强调的是时间因素,指的是在同一时刻,两个或多个事件同时发生。例如,当我们说“同时出发”时,指的是在某一特定的时间点,所有人或物都开始行动。

同步则不同,它更多地强调的是事件之间的协调性和一致性,而非单纯的时间因素。例如,在舞蹈表演中,每个舞者需要按照同样的节拍和步伐来表演,这就是同步。也就是说,所有舞者需要在时间和动作上保持一致,才能达到同步的效果。

以上是同时和同步的主要区别,希望对你有所帮助。

上面的解释来自于百度文心一言。

队列和锁

光有队列,不一定安全。正在打饭的人得到一个锁,才能打饭,打完了饭,就释放掉锁,后面的人继续获取锁,继续打饭……

如果没有锁,前面的人还没打完饭,后面的人就迫不及待地也要打饭,于是,可能就打起来了……所以,队列加锁很有必要。

队列和锁解决了线程同步的安全性

同步锁

synchronized 同步锁

同步方法

同步方法弊端

同步块

死锁

释放死锁:

死锁概念:

避免死锁:

Lock锁

Lock锁的概念

自定义lock锁

synchronized与lock对比

7.线程通信生产者与消费者模式

线程通信问题分析

解决线程通信的方法

模型1:

管程法代码实现

package thread.communication;/** * 测试生产者与消费者模式:利用缓冲区解决(管程法) * 需要生产者,消费者,产品,缓冲区 */public class TestPC {    public static void main(String[] args) {        SynContainer synContainer = new SynContainer();        new Producer(synContainer).start();        new Consumer(synContainer).start();    }}//消费者class Consumer extends Thread {    SynContainer synContainer;    public Consumer(SynContainer synContainer) {        this.synContainer = synContainer;    }    @Override    public void run() {        for (int i = 1; i <= 100; i++) {            System.out.println("消费了第" + synContainer.pop().id + "只鸡");        }    }}//生产者,相当于后厨class Producer extends Thread {    SynContainer synContainer;    public Producer(SynContainer synContainer) {        this.synContainer = synContainer;    }    @Override    public void run() {        for (int i = 1; i <= 100; i++) {            synContainer.push(new Chicken(i));            System.out.println("生产了第" + i + "只鸡");        }    }}//容器,相当于前台class SynContainer {    //定义数组,存放产品    Chicken[] chickens = new Chicken[10];    //计数器    int cnt = 0;    //生产者放入产品    public synchronized void push(Chicken chicken) {        //如果满了,就等待消费者消费        if (10 == cnt) {            try {                this.wait();            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }        //如果没满,就放入产品        chickens[cnt++] = chicken;        //通知消费者可以消费        this.notifyAll();    }    //消费者取出产品    public synchronized Chicken pop() {        //如果容器为空,就等待生产者生产        if (0 == cnt) {            try {                this.wait();            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }        //通知生产者可以生产        this.notifyAll();        //如果没空,就取出产品        return chickens[--cnt];    }}class Chicken {    public int id;    public Chicken(int id) {        this.id = id;    }}

模型2:

信号灯法代码实现

package thread.communication;/** * 生产者消费者问题2:信号灯法,标志位解决 */public class TestPC2 {    public static void main(String[] args) {        TV tv = new TV();        new Actor(tv).start();        new Watcher(tv).start();    }}//生产者:演员class Actor extends Thread {    TV tv = new TV();    public Actor(TV tv) {        this.tv = tv;    }    @Override    public void run() {        for (int i = 0; i < 20; i++) {            if (i % 2 == 0)                this.tv.play("快乐大本营");            else                this.tv.play("抖音");        }    }}//消费者:观众class Watcher extends Thread {    TV tv;    public Watcher(TV tv) {        this.tv = tv;    }    @Override    public void run() {        for (int i = 0; i < 20; i++) {            tv.watch();        }    }}//产品:节目class TV {    //演员表演,观众等待    //观众观看,演员等待    String voice;//节目    boolean flag = true;    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);        //通知观看        this.notifyAll();        this.voice = voice;        this.flag = !this.flag;    }    //观看    public synchronized void watch() {        if (flag)            try {                this.wait();            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        System.out.println("观众观看了:" + voice);        //通知演员表演        this.notifyAll();        this.flag = !this.flag;    }}

注意点:线程间通信的前提是 线程同步,所以依然需要设置锁。

8.线程池线程池概念

使用线程池

线程池代码实现

package thread.pool;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * 测试线程池 */public class TestPool {    public static void main(String[] args) {        //1.创建服务,创建线程池        //参数为线程大小        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);        //执行        service.execute(new MyThread());        service.execute(new MyThread());        service.execute(new MyThread());        service.execute(new MyThread());        //关闭链接        service.shutdown();    }}class MyThread implements Runnable {    @Override    public void run() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName());    }}