多线程

Posted 2020-11-10 要死要活的程序猿啊

多线程(理解)
(1)Lock锁

为了更清晰的表达如何加锁和释放锁，JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock。

Lock：
 　　void lock()：  获取锁。
　　 void unlock()：释放锁。
 　ReentrantLock是Lock的实现类.

public class SellTicketDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建资源对象
        SellTicket st = new SellTicket();

        // 创建三个窗口
        　 Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
        Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
        Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");

        // 启动线程
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

public class SellTicket implements Runnable {

    // 定义票
    private int tickets = 100;

    // 定义锁对象
    private Lock lock = new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                // 加锁
                lock.lock();
                if (tickets > 0) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            + "正在出售第" + (tickets--) + "张票");
                }
            } finally {
                // 释放锁
                lock.unlock();
            }
        }
    }

}

(2)死锁问题的描述和代码体现

　同步的弊端：
 　　A:效率低;
 　　B:容易产生死锁.

  死锁：
 　　两个或两个以上的线程在争夺资源的过程中，发生的一种相互等待的现象。

代码体现：

public class MyLock {
    // 创建两把锁对象
    public static final Object objA = new Object();
    public static final Object objB = new Object();
}

public class DieLockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        DieLock dl1 = new DieLock(true);
        DieLock dl2 = new DieLock(false);

        dl1.start();
        dl2.start();
    }
}

public class DieLock extends Thread {

    private boolean flag;

    public DieLock(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }

    @Override
    public void run() {
        if (flag) {
            synchronized (MyLock.objA) {
                System.out.println("if objA");
                synchronized (MyLock.objB) {
                    System.out.println("if objB");
                }
            }
        } else {
            synchronized (MyLock.objB) {
                System.out.println("else objB");
                synchronized (MyLock.objA) {
                    System.out.println("else objA");
                }
            }
        }
    }
}

(3)生产者和消费者多线程体现(线程间通信问题)
 以学生作为资源来实现的
　　资源类：Student
　　设置数据类：SetThread(生产者)
　　获取数据类：GetThread(消费者)
　　测试类：StudentDemo
 代码：
　　A:最基本的版本，只有一个数据。
　　B:改进版本，给出了不同的数据，并加入了同步机制。
　　C:等待唤醒机制改进该程序，让数据能够实现依次的出现。
　　　　　　wait()
　　　　　　notify()
　　　　　　notifyAll() (多生产多消费)
　　D:等待唤醒机制的代码优化。把数据及操作都写在了资源类中。
(4)线程组

　　线程组： 把多个线程组合到一起。

　　　　它可以对一批线程进行分类管理，Java允许程序直接对线程组进行控制。

构造方法：

ThreadGroup(String name)
Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)

(5)线程池

线程池的好处：线程池里的每一个线程代码结束后，并不会死亡，而是再次回到线程池中成为空闲状态，等待下一个对象来使用。
  如何实现线程的代码呢?
　A:创建一个线程池对象，控制要创建几个线程对象。

 public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

　B:这种线程池的线程可以执行：
 　　可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
 做一个类实现Runnable接口。
　C:调用如下方法即可

 Future<?> submit(Runnable task)
   <T> Future<T> submit(Callable<T> task)

  D:我就要结束，可以吗?
     可以。

实现代码：

public class ExecutorsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程池对象，控制要创建几个线程对象。
        // public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

        // 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
        pool.submit(new MyRunnable());
        pool.submit(new MyRunnable());

        //结束线程池
        pool.shutdown();
    }
}

(6)多线程实现的第三种方案

　1:创建一个线程池对象，控制要创建几个线程对象。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

　2:这种线程池的线程可以执行：
 　　可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
 做一个类实现Runnable接口。
　3:调用如下方法即可

 Future<?> submit(Runnable task)
   <T> Future<T> submit(Callable<T> task)

　4:我就要结束，可以吗?
   　可以。

代码实现：

import java.util.concurrent.Callable;

//Callable:是带泛型的接口。
//这里指定的泛型其实是call()方法的返回值类型。
public class MyCallable implements Callable {

    @Override
    public Object call() throws Exception {
        for (int x = 0; x < 100; x++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
        }
        return null;
    }

}

public class CallableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程池对象
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
        
        //可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
        pool.submit(new MyCallable());
        pool.submit(new MyCallable());
        
        //结束
        pool.shutdown();
    }
}

 

(7)匿名内部类实现多线程:

　匿名内部类的格式：
 　　new 类名或者接口名() {
 　　　　重写方法;
 　　};
 本质：是该类或者接口的子类对象。

代码实现：

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 继承Thread类来实现多线程
        new Thread() {
            public void run() {
                for (int x = 0; x < 100; x++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"
                            + x);
                }
            }
        }.start();

        // 实现Runnable接口来实现多线程
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int x = 0; x < 100; x++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"
                            + x);
                }
            }
        }) {
        }.start();

        // 更有难度的
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int x = 0; x < 100; x++) {
                    System.out.println("hello" + ":" + x);
                }
            }
        }) {
            public void run() {
                for (int x = 0; x < 100; x++) {
                    System.out.println("world" + ":" + x);
                }
            }
        }.start();
    }
}

(8)多线程的面试题

1:多线程有几种实现方案，分别是哪几种?
  答：两种。
　　继承Thread类
　　实现Runnable接口
　　扩展一种：实现Callable接口。这个得和线程池结合。

 

2:同步有几种方式，分别是什么?
  答：两种。
　　同步代码块
　　同步方法

 

3:启动一个线程是run()还是start()?它们的区别?
　答：start();

　run():封装了被线程执行的代码,直接调用仅仅是普通方法的调用。
　start():启动线程，并由JVM自动调用run()方法。

 

4:sleep()和wait()方法的区别
　答：sleep():必须指时间;不释放锁。
　　　wait():可以不指定时间，也可以指定时间;释放锁。

 

5:为什么wait(),notify(),notifyAll()等方法都定义在Object类中
　答：因为这些方法的调用是依赖于锁对象的，而同步代码块的锁对象是任意锁。
　　　而Object代码任意的对象，所以，定义在这里面。

 

6:线程的生命周期图