java 多线程总结案例

Posted 2020-07-07 牧小农

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了java 多线程总结案例相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

学完东西后，要学会总结，学会记录笔记，这样才会有更大的收获

首先我们了解线程和进程的基本概念

一、概念（程序进程线程）

1、程序：指令集静态概念

2、进程：操作系统调度程序动态概念

3：线程：在进程内多条执行路径真正的多线程是指多个cpu

二、创建

1.1 继承Thread +run()

启动：创建类对象+对象.start()

package com.org.pc;

/**
 * 模拟龟兔赛跑
 * @author lyy
 * 创建多线程 继承Thread 重写run(线程体)
 * 使用线程创建子类对象,调用对象.start()
 */
public class Rabbit extends Thread{
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i <100; i++) {
			System.out.println("兔子跑了"+ i + "步");
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Thread t1 = new Rabbit();
		Thread t2 = new Tortoise();
		t1.start();
		t2.start();
	}
	
}
 class Tortoise extends Thread{
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i <100; i++) {
			System.out.println("乌龟跑了"+ i + "步");
		}
	}
	
}

1.2 实现Runable+run()

启动：使用静态代理

1、创建真实角色

2、创建代理角色 Thread+引用

3、代理角色.start()

/**
 * 使用Runable 创建 线程
 * 1、类实现Runable接口 +重写run() 真实角色类
 * 2、启动多线程 使用静态代理
 * 		1）创建真实角色
 * 		2）创建代理角色+真实角色引用
 * 		3）调用.start()
 * @author lyy
 *
 */
public class Programer implements Runnable{

	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 1000; i++) {
			System.out.println("一边敲代码。。。。。");
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		//		1）创建真实角色
		Programer pro = new Programer();
		// 		2）创建代理角色+真实角色引用
		Thread proxy = new Thread(pro);
		//		3）调用.start()
		proxy.start();
		
		for (int i = 0; i < 1000; i++) {
			System.out.println("一边聊QQ。。。。。");
		}
	
}
	
}

1.3 实现Callable（了解）

通过Callable接口实现多线程

优点：可以获取返回值

package com.org.pc;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorCompletionService;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

/**
 * 使用Callable创建线程
 * @author lyy
 *
 */
public class Call {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		//创建线程
		ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(2);
		Race tor = new Race("千年王八",1000);
		Race rabbit = new Race("小兔子",500);
		//获取值
		Future<Integer> result1 = ser.submit(tor);
		Future<Integer> result2 = ser.submit(rabbit);
		
		Thread.sleep(2000);//休眠2秒
		tor.setFlag(false);//停止线程体中的循环
		rabbit.setFlag(false);//停止线程体中的循环
		
		
		int num1 = result1.get();
		int num2 = result2.get();
		System.out.println("大乌龟跑了----->"+num1+"步");
		System.out.println("小兔子跑了----->"+num2+"步");
		//停止服务
		ser.shutdown();
	}
}
class Race implements Callable<Integer>{
	
	private String name;//名称
	private long time;//延时时间
	private boolean flag = true;
	private int step = 0;//步数
	public Race(){
	}
	
	

	public Race(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}



	public Race(String name, int time) {
		super();
		this.name = name;
		this.time = time;
	}


	@Override
	public Integer call() throws Exception {
		while(flag){
			Thread.sleep(time);//延时
			step++;
		}
		return step;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public long getTime() {
		return time;
	}

	public void setTime(long time) {
		this.time = time;
	}



	public boolean isFlag() {
		return flag;
	}

	public void setFlag(boolean flag) {
		this.flag = flag;
	}

	public int getStep() {
		return step;
	}

	public void setStep(int step) {
		this.step = step;
	}
	
	
	
}

三：线程运行示意图

新生-->就绪-->运行-->阻塞-->终止

四：线程的终止（重点）

1、自然终止：线程体正常执行完毕

2、外部干涉

1）线程类中定义线程体使用的标识

2）线程提供使用该标识

3）对外提供方法改变该标识

4）外部根据条件调用该方法

package com.org.status;

public class StopDemo1 {

	public static void main(String[] args) {
		Study stu = new Study();
		 new Thread(stu).start();
		 
		 //外部改变该标识
		 for (int i = 0; i < 100; i++) {
			 if(i==50){//外部干涉
				 stu.stop();
			 }
			System.out.println("main......"+i);
		}
	}
	
}

class Study implements Runnable{
	//1）线程类中 定义 线程体使用的标识
	private boolean flag =true;
	@Override
	public void run() {
		//2）线程提使用该标识
		while(flag){
			System.out.println("Study thread .....");
		}
	}
	
	//3）、对外提供方法改变该标识
	public void stop(){
		this.flag = false;
	}
}

五：阻塞

IsAlive() 判断线程是否还活着，既线程是还未终止

getPriority()获得线程的优先级数值

setPriority() 设置线程的优先级数值

setName()给线程一个名字

getName()取得线程的名字

currentThread()取得当前正在运行的线程对象也就是取得自己本身

阻塞：join yield sleep(重点)

1、Join:合并线程

package com.org.status;

/**
 * join:合并线程
 * @author lyy
 *
 */
public class JoinDemo01 extends Thread {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		JoinDemo01 join  = new JoinDemo01();
		Thread t = new Thread(join);//新增
		t.start();//就绪
		//cpu调度运行
		
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			if(50 == i){
				t.join();//main阻塞
			}
			System.out.println("main......"+i);
		}
	}
	
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			System.out.println("join......"+i);
		}
	}
	
}

2、Yield：暂停自己的线程

package com.org.status;

import javax.sound.midi.Synthesizer;

public class YieldDemo01 extends Thread{

	public static void main(String[] args) {
		YieldDemo01 yield = new YieldDemo01();
		Thread t = new Thread(yield);//新生
		t.start();//就绪
		//cpu调度运行
		
		
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			if(i%20 == 0){
				//暂停本线程main
				Thread.yield();
			}
			System.out.println("main......."+i);
		}
	}
	
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			System.out.println("yield......."+i);
		}
	}
	
}

3、Sleep():休眠，不释放锁

1)、时间相关（倒计时）

package com.org.status;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 倒计时
 * 1、倒数10个数，一秒内打印一个
 * 2、倒计时
 * @author lyy
 *
 */
public class SleepDemo01 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Date endTime = new Date(System.currentTimeMillis() + 10*1000);
		long end = endTime.getTime();
		while(true){
			//输出
			System.out.println(new SimpleDateFormat("mm:ss").format(endTime));
			//构建下一秒的时间
			endTime = new Date(endTime.getTime() - 1000);
			//等待一秒时间
			Thread.sleep(1000);
			//如果在十秒以内继续否则退出
			if(end -10000 > endTime.getTime()){
				System.out.println("ending");
				break;
			}
		}
	}
	
	public static void test1() throws InterruptedException{
		int num = 10;
		while(true){
			System.out.println(num--);
			Thread.sleep(1000);//暂停
			if(num <= 0){
				break;
			}
		}
	}
	
}

2)、模拟网络延时

package com.org.status;


/**
 * Sleep模拟 网络延时 线程不安全的
 * @author lyy
 *
 */
public class SLeepDemo02 {

public static void main(String[] args) {
			//真实角色
			Web12306 web = new Web12306();
			//代理角色
			Thread t1 = new Thread(web,"工程师");
			Thread t2 = new Thread(web,"黄牛已");
			Thread t3 = new Thread(web,"路人甲");
			//启动线程
			t1.start();
			t2.start();
			t3.start();
		}
}
class Web12306 implements Runnable{
	private int num = 80;
	@Override
	public void run() {
		while(true){
			if(num <= 0){
				break;//跳出循环
			}
			try {
				Thread.sleep(500);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了"+num--);
		}
	}

}

同步:并发多个线程访问同一份资源确保资源安全 ==> 线程安全

Synchronized --> 同步

一、同步块

Synchronized（引用类型|this|类.class）{

}

package com.org.syn;

public class SynDemo01 {

	public static void main(String[] args) {
		//真实角色
		Web123 web = new Web123();
		//代理角色
		Thread t1 = new Thread(web,"工程师");
		Thread t2 = new Thread(web,"黄牛已");
		Thread t3 = new Thread(web,"路人甲");
		//启动线程
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}
class Web123 implements Runnable{
	private int num = 10;
	private boolean flag = true;
	@Override
	public void run() {
		while(flag){
			test3();
		}
	}

	//线程不安全 锁定资源不正确
		public void test6(){
			//a b c
					if(num <= 0){
						flag =false;//跳出循环
						return;
					}
					synchronized (this) {
						try {
							Thread.sleep(500);//模拟 延时
						} catch (InterruptedException e) {
							e.printStackTrace();
						}
						System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了"+num--);
					
			}
		}
	
	//线程不安全 锁定资源不正确
	public void test5(){
		//a b c
		synchronized ((Integer)num) {
				if(num <= 0){
					flag =false;//跳出循环
					return;
				}
				try {
					Thread.sleep(500);//模拟 延时
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了"+num--);
			
		}
	}
	
	
	//锁定范围不正确
	public void test4(){
		//a b c
		synchronized (this) {
				if(num <= 0){
					flag =false;//跳出循环
					return;
				}
				try {
					Thread.sleep(500);//模拟 延时
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了"+num--);
			
		}
	}
	
	//线程安全，锁定正确
	public void test3(){
		//a b c
		synchronized (this) {
				if(num <= 0){
					flag =false;//跳出循环
					return;
				}
				try {
					Thread.sleep(500);//模拟 延时
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了"+num--);
			
		}
	}
	
	public synchronized void test2(){
		if(num <= 0){
			flag =false;//跳出循环
			return;
		}
		try {
			Thread.sleep(500);//模拟 延时
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了"+num--);
	}
	
	//线程不安全
	public void test1(){
		if(num <= 0){
			flag =false;//跳出循环
			return;
		}
		try {
			Thread.sleep(500);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了"+num--);
	
	}
	
}

二、同步方法

Synchronized

线程安全的效率慢，保证资源的正确

线程不安全的效率快

三、死锁：过多的同步容易造成死锁

package com.org.syn;

/**
 * 过多的方法可能造成死锁
 * @author lyy
 *
 */
public class SncDemo3 {

	public static void main(String[] args) {
		Object g = new Object();
		Object m = new Object();
		Test t1 = new Test(g,m);
		Test t2 = new Test(g,m);
		Thread proxy1 = new Thread(t1);
		Thread proxy2 = new Thread(t2);
		proxy1.start();
		proxy2.start();
	}
	
}
class Test implements Runnable{
	Object goods;
	Object money;
	
	public Test(Object goods, Object money) {
		this.goods = goods;
		this.money = money;
	}
	@Override
	public void run() {
		while(true){
			test();
		}
	}
	public void test(){
		synchronized (goods) {
			try {
				Thread.sleep(500);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
		synchronized (money) {
//			System.out.println("一手给货");
		}
		
	}
}

class test2 implements Runnable{
	Object goods;
	Object money;
	
	public test2(Object goods, Object money) {
		this.goods = goods;
		this.money = money;
	}
	
	@Override
	public void run() {
		while(true){
			test();
		}
	}
	public void test(){
		synchronized (money) {
			try {
				Thread.sleep(500);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		
		synchronized (goods) {
			System.out.println("一手给货");
		}
	}
	
}

解决方法：生产者消费者模式

先生产，在消费

package com.org.pro;

/**
 * 一个场景,一个共同的资源
 * 生产者和消费者模式信号灯法
 * wait() 等待 释放锁 sleep 不释放锁 
 * notify()/notifyAll() 唤醒
 * 与 synchronized
 * @author lyy
 *
 */
public class Movie {

	private String pic;
	//信号灯
	//flag --> T 生产者生产 消费者消费 生产完成后 通知消费
	//flag --> f 消费者消费 生产者等待 消费完成后唤醒生产
	private boolean flag = true;
	public synchronized void play(String pic){
		if(!flag){//生产者等待
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		//开始生产
		try {
			Thread.sleep(500);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("生产了："+pic);
		//生产完毕
		this.pic = pic;
		//通知消费
		this.notify();
		//生产者停下
		this.flag=false;
	}
	
	
	
	public synchronized void watch(){
		if(flag){//消费者等待
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			try {
				//开始消费
				Thread.sleep(200);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println("消费了："+pic);
			//消费完毕
			//通知生产
			this.notify();
			//消费停止
			this.flag = true;
		}
		
	}
	
}

package com.org.pro;

/**
 * 生产者
 * @author lyy
 */
public class Player implements Runnable{
	private Movie m;
	
	public Player(Movie m) {
		super();
		this.m = m;
	}



	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			if(0 == i%2){
				m.play("左青龙");
			}else{
				m.play("右白虎");
			}
		}
	}

}

package com.org.pro;

/**
 * 消费者
 * @author lyy
 *
 */
public class Watcher implements Runnable{
	private Movie m;
	
	public Watcher(Movie m) {
		super();
		this.m = m;
	}

	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			m.watch();
		}
	}

}

package com.org.pro;

public class App {

	public static void main(String[] args) {
		//共同的资源
		Movie m = new Movie();
		
		//多线程
		Player p = new Player(m);
		Watcher w = new Watcher(m);
		
		new Thread(p).start();
		new Thread(w).start();
	}
	
}

新生--> start -->就绪-->运行-->阻塞-->终止

线程是一个好用但是也有点复杂的技术，博主会的也只是一点点皮毛，希望有机会能和各位多多学习！有什么不对的地方，请大家多多包涵！

想要更加熟练的运用线程还需要多多深入了解！

以上是关于java 多线程总结案例的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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