多线程

线程简介

Java 给多线程编程提供了内置的支持。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

多线程是多任务的一种特别的形式，但多线程使用了更小的资源开销。

这里定义和线程相关的另一个术语 – 进程：一个进程包括由操作系统分配的内存空间，包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在，它必须是进程的一部分。一个进程一直运行，直到所有的非守护线程都结束运行后才能结束。

多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。

进程和线程的区别

核心概念

线程就是独立的执行路径;
在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程,如主线程，gc线程;
main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序;
在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度,调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能认为的干预的。
对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制;
线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。
每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致

创建线程

第一种：继承Thread类

自定义线程类继承Thread类
重写run()方法
创建线程对象，调用start()方法

public class TestThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //run()方法线程体
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("run()方法——"+i);
        }
    }

    //main主线程
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        //调用start()方法开启线程
        testThread1.start();
        //调用run()方法开始线程
        //testThread1.run();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main主线程——"+i);
        }
    }
}

//当注释是如下的时候
//调用start()方法开启线程
//testThread1.start();
//调用run()方法开始线程
testThread1.run();

注意运行结果的区别：

调用start()方法的时候，线程体和主线程是同时进行的不分先后(也就是这二者优先级相同)

调用run()方法的时候，线程体比主线程的优先级更高

下载网络图片

public class TestThread2 extends Thread{
    private String url;
    private String name;

    //有参构造
    public TestThread2(String url,String name){
        this.name = name;
        this.url = url;
    }

    //下载图片线程的执行体
    @Override
    public void run() {
        WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();
        webDownLoader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了"+name);
    }
    //主方法
    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 testThread2 = new TestThread2("https://pics0.baidu.com/feed/9f510fb30f2442a7844807588ee4f043d013023c.png?token=a7e5e7b46794497458860dcd758ba522", "picture.jpg");
        testThread2.run();
    }

}

class WebDownLoader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String file){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(file));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader()方法异常");
        }
    }
}

第二种：实现Runnable()接口

定义MyRunnable类实现Runable窗口
实现run()方法，编写线程执行体
创建线程对象，调用start()方法启动线程

public class TestRunable implements Runnable{
    //run()方法线程体
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(i+".欢迎学习Runable()接口");
        }
    }

    //主方法
    public static void main(String[] args) {
        //创建runable()接口的实现类对象
        TestRunable testRunable = new TestRunable();
        //创建线程对象，通过线程对象来开启线程
        Thread thread = new Thread(testRunable);
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(i+".这是主窗口");
        }
    }
}

public class TestRunable01 implements Runnable{
    private String url;
    private String name;

    public TestRunable01(String url,String name){
        this.name = name;
        this.url = url;
    }

    @Override
    public void run() {
        Download download = new Download();
        download.windownload(url,name);
        System.out.println("下载了："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new TestRunable01("https://pics4.baidu.com/feed/aa18972bd40735fae0f1c57b5d3754bb0e240859.jpeg?token=7b9edc3ee432a03cb524cf726c467f07","teacher.jpg"));
        thread.start();
    }
}

class Download{
    public void windownload(String url,String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常");
        }
    }
}

小结

继承Thread类

子类继承Thread类具备多线程能力
启动线程：子类对象.start()
不建议使用：避免OOP单继承局限性

实现Runnable接口

实现接口Runnable具有多线程能力
启动线程：传入目标对象+Thread对象.start()
推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用

实例：龟兔赛跑

public class Race implements Runnable {
    private static String winner;
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 1000 ; i++) {
            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i%100==0){
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            if (flag){
                break;
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"——>跑了"+i+"步");
        }
    }

    //比赛是否结束
    private boolean gameOver(int steps) {
        if (winner != null){
            return true;
        }
        else {
            if(steps >= 1000){
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println(winner+"赢得了比赛");
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    //主线程
    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();
        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
    }
}

实现Callable接口

实现Callable接口，需要返回值类型
重写call方法，需要抛出异常
创建目标对象
创建执行服务：ExecutorService ser = Executor.newFixedThreadPool(1)
提交执行：Future result1 = ser.submit(t1)
获取结果：boolean r1 = result1.get()
关闭服务：ser.shutdownNow();

好处：

可以定义返回值
可以抛出异常

public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
    private String url;
    private String name;

    public TestCallable(String url, String name){
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public Boolean call() throws Exception {
        WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();
        webDownLoader.downloader(url, name);
        System.out.println("已下载："+name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        TestCallable testCallable1 = new TestCallable("https://pics0.baidu.com/feed/1c950a7b02087bf461a9bd388890082410dfcf62.jpeg?token=8ce5d8fa085819cb3a1cef958918edad","picture2.jpg");
        TestCallable testCallable2 = new TestCallable("https://pics7.baidu.com/feed/ca1349540923dd549b916e16ab4aecd69d8248be.jpeg?token=e44298a50185b2bf339ea81eb7081832","picture3.jpg");
        TestCallable testCallable3 = new TestCallable("https://pics7.baidu.com/feed/37d3d539b6003af37a34aac04f6999541138b64b.jpeg?token=38ee2f89313d9da3d0e09f9062041a80","picture4.jpg");

        //创建执行服务：
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
        //提交执行：
        Future<Boolean> result1 = ser.submit(testCallable1);
        Future<Boolean> result2 = ser.submit(testCallable2);
        Future<Boolean> result3 = ser.submit(testCallable3);
        //获取结果：
        boolean r1 = result1.get();
        boolean r2 = result2.get();
        boolean r3 = result3.get();
        System.out.println(r1);
        System.out.println(r2);
        System.out.println(r3);
        //关闭服务：
        ser.shutdownNow();

    }
}
class WebDownLoader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String file){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(file));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader()方法异常");
        }
    }
}

Lambda表达式

为什么要使用Lambda表达式

避免匿名内部类定义过多
可以让代码看起来更加的简洁
去掉了一堆没有意义的代码，只留下核心的逻辑

函数式接口的定义

任何接口，如果只包含唯一一个抽象方法。那么他就是一个函数式接口
对于函数式接口，我们可以通过lambda表达式来创建该接口的对象

Lambda的推导过程

public class TestLambda {
    //3.静态内部类
    static class Like1 implements Ilike{
        @Override
        public void lambda() {
            System.out.println("I Like Lambda1!");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Ilike ilike = new Like();
        ilike.lambda();

        new Like1().lambda();

        //4.局部内部类
        class Like2 implements Ilike{
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I Like Lambda2!");
            }
        }
        new Like2().lambda();

        //5.匿名内部类(没有类的名称，必须借助接口或者父类)
        Ilike ilike3 = new Ilike() {
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I Like Lambda3!");
            }
        };
        ilike3.lambda();

        //6.用lambda表达式
        Ilike ilike4 = () -> System.out.println("I Like Lambda3!");
        ilike4.lambda();
    }
}

//1.定义一个函数式接口
interface Ilike{
    void lambda();
}

//2.实现类
class Like implements Ilike{

    @Override
    public void lambda() {
        System.out.println("I Like Lambda!");
    }
}

带参数的lambda表达式书写规范：

public class TestLambda01 {
    public static void main(String[] args) {
        Love str = (name,a) -> System.out.println("大家都要喜欢"+a+"岁的"+name+"噢！");
        str.love("小梁",20);

    }
}

interface Love{
    void love(String name,int a);
}

线程的状态

停止线程

不推荐使用JDK提供的stop()、destory()方法【已废弃】
推荐线程自己停止下来
建议使用一个标志位进行终止变量，当flag=false则终止线程运行

public class TestStop implements Runnable{
    //设置一个标志位
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        int i = 1;
        while (flag) System.out.println("run...Thread"+i++);
    }

    //设置一个stop()方法用于停止线程
    public void stop(){
        this.flag = false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestStop testStop = new TestStop();
        new Thread(testStop).start();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("main"+i);
            if(i==900){
                System.out.println("线程该停止了！");
                //调用stop()方法切换标志位，让线程停止
                testStop.stop();
            }
        }
    }
}

线程休眠

sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数
sleep存在异常InterruptedException
sleep时间达到后线程进入就绪状态
sleep可以模拟网络延时，倒计时等等
每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁

买票实例：

package lesson04;

public class TestSleep implements Runnable{
    //模拟买票问题：票的总数为10
    private int tiketNums = 10;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            //模拟延时 作业：放大问题的发生性
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"——>拿到了第"+tiketNums--+"张票");
            if (tiketNums<=1){
                break;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestSleep testSleep = new TestSleep();

        new Thread(testSleep,"小明").start();
        new Thread(testSleep,"老师").start();
        new Thread(testSleep,"黄牛").start();
    }
}

实时刷新时间实例：

public class TestCountDown implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
    }

    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date(System.currentTimeMillis());//获取当前时间
        //实时打印时间 间隔为1s 打印十次
        int i = 10;
        while (true){
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(date));
            date = new Date(System.currentTimeMillis());//更新当前时间
            i--;
            if (i<=0) break;
        }
    }
}

线程礼让

礼让线程，让当前正在执行的线程暂停，但不阻塞
将线程从运行状态转为就绪状态
让CPU重新调度，礼让不一定成功，看CPU心情

public class TestYield implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行");
        Thread.yield();//线程礼让
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程停止执行");
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestYield testYield = new TestYield();
        new Thread(testYield,"a").start();
        new Thread(testYield,"b").start();
    }
}

礼让成功：

也存在礼让不成功：

线程强制执行

Join合并线程，待此线程执行完成之后，在执行其它线程，其他线程阻塞
可以想象成插队

public class TestJoin implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("vip来了"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i==50){
                thread.start();
                thread.join();//插队
            }
            System.out.println("main"+i);
        }
    }
}

线程状态观测

public class TestState {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("**********");
        });

        //观察状态
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);//控制台输出

        //启动线程
        thread.start();
        state = thread.getState();//刷新状态
        System.out.println(state);

        while (state != Thread.State.TERMINATED){//只要线程不结束，就一直输出状态
            Thread.sleep(1000);
            state = thread.getState();
            System.out.println(state);
        }
    }
}

线程优先级

Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行
线程的优先级用数字表示，范围从1~10
- Thread.MIN_PRIORITY = 1;
- Thread.MAX_PRIORITY = 10;
- Thread.NORM_PRIORITY = 5;
使用一下方式改变或者获取优先级：
- getPriority()/setPriority(int XXX)

注意：

优先级的设定建议在start()调度前
优先级低知识意味着获得调度的概率低，并不是优先级低就不会被调用，这都得看CPU的调度

public class TestPriority implements Runnable{
    public static void main(String[] args) {
        //主线程默认优先级
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"————>"+Thread.currentThread().getPriority());

        TestPriority testPriority = new TestPriority();

        Thread t1 = new Thread(testPriority);
        Thread t2 = new Thread(testPriority);
        Thread t3 = new Thread(testPriority);
        Thread t4 = new Thread(testPriority);
        Thread t5 = new Thread(testPriority);

        t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//MIN_PRIORITY=1
        t1.start();

        t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//MAX_PRIORITY=10
        t2.start();

        t3.setPriority(5);
        t3.start();

        t4.setPriority(2);
        t4.start();

        t5.setPriority(8);
        t5.start();
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"————>"+Thread.currentThread().getPriority());
    }
}

(电脑CPU比较有个性，测试出来的数据不太好看)

守护线程

线程分为用户线程和守护线程
虚拟机必须保护用户线程执行完毕
虚拟机不用等待守护线程执行完毕
如：后台记录操作日志，监控内存，垃圾回收等等

public class TestDeamon {
    public static void main(String[] args) {
        God god = new God();
        You you = new You();

        Thread thread = new Thread(god);
        thread.setDaemon(true);//此参数默认为false 用户线程，true 守护线程

        thread.start();
        new Thread(you).start();
    }
}

class God implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            System.out.println("这是一个不死的神");
        }
    }
}

class You implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 36500; i++) {
            System.out.println("这是你活着的第"+i+"天");
        }
    }
}

下面一部分属于线程的反应时间

原因：虚拟机只需要保证用户线程执行完毕，不用等待守护线程执行完毕

线程同步

现实生活中遇到的”同一个资源，多个人使用“的问题
处理多线程问题的时候，多个线程访问同一个对象（并发），并且某些线程还想修改这个对象，这时候我们就需要线程同步。线程同步其实就是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面的线程使用完毕，下一个线程再执行。
形成条件：队列+锁（每个对象都有锁）——>安全性
由于同一-进程的多个线程共享同一块存储空间, 在带来方便的同时，也带来了访问synchronized ,当一个线程获得对象的排它锁,独占资源,其他线程必须等待，使用后释放锁即可.存在以下问题:
- 一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起;
- 在多线程竞争下,加锁,释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题;
- 如果一个优先级高的线程等待一一个优先级低的线程释放锁会导致优先级倒置,引起性能问题；

三大不安全案例

1、买票：

public class UnSafeShopping {
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket station = new BuyTicket();
        new Thread(station,"小明").start();
        new Thread(station,"爸爸").start();
        new Thread(station,"妈妈").start();
    }
}

class BuyTicket implements Runnable{

    int ticketNums = 10;//设置票数
    boolean flag = true;//设置外部停止方式
    @Override
    public void run() {
        while (flag){
            buy();
        }
    }

    //买票
    public void buy(){
        //判断是否有票，没有则为false停止程序
        if(ticketNums<=0){
            flag = false;
            return;
        }
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNums--+"张票");
    }
}

2、取钱

public class TestDrawing {
    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account("结婚基金", 1000000);
        System.out.println(account.name+"总额为："+account.money);
        //我取钱
        Drawing i = new Drawing(account, 800000, 50000);
        new Thread(i,"我").start();
        //妻子也同时在取钱
        Drawing wife = new Drawing(account, 500000, 500000);
        new Thread(wife,"妻子").start();
    }
}

//账户
class Account{
    String name;//账户名称
    int money;//账户金额

    public Account(String name, int money) {
        this.name = name;
        this.money = money;
    }
}

//银行取钱
class Drawing extends Thread{
    Account account;//账户
    int getMoney;//取款金额
    int nowMoney;//手里的钱
    public Drawing(Account account,int getMoney,int nowMoney){
        this.account=account;
        this.getMoney=getMoney;
        this.nowMoney=nowMoney;
    }

    @Override
    public void run() {
        //余额不足时停止运行程序
        if(account.money-getMoney<0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"取款失败，当前账户余额为："+account.money);
            return;
        }
        //模拟延时，放大问题的发生性
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //取钱后各个账户余额变化
        nowMoney = nowMoney + getMoney;
        account.money = account.money - getMoney;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"取款成功，账户余额为："+account.money);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"现在手中持有的金额为："+nowMoney);
    }
}

3、线程

public class UnSafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        System.out.println(list.size());
    }
}

同步方法

由于我们可以通过private 关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需要针对方法提出一套机制,这套机制就是synchronized关键字,它包括两种用法:synchronized方法和synchronized块.
同步方法 : public synchronized void method(int args) {}
synchronized方法控制对“对象”的访问,每个对象对应一把锁,每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行,否则线程会阻塞，方法一旦执行,就独占该锁,直到该方法返回才释放锁,后面被阻塞的线程才能获得这个锁,继续执行
缺陷 :若将一个大的方法申明为synchronized将会影响效率

同步块

synchronized(Obj){}

Obj称之为同步监视器
- Obj可以是任何对象,但是推荐使用共享资源作为同步监视器
- 同步方法中无需指定同步监视器,因为同步方法的同步监视器就是this ,就是这个对象本身,或者是class [反射中讲解]
同步监视器的执行过程：

第一个线程访问，锁定同步监视器,执行其中代码.
第二个线程访问 ,发现同步监视器被锁定,无法访问.
第一个线程访问完毕 ,解锁同步监视器.
第二个线程访问，发现同步监视器没有锁,然后锁定并访问

三大不安全案例修改地方如图：

死锁

多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其它线程占有的资源才能运行，而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情形，某一个同步块同时又有“两个以上对象的锁”时，就可能会发生“死锁”的问题。

案例

案例前提：爸爸拥有车的钥匙同时呢也想拥有房子的钥匙，妈妈拥有房子的钥匙同时呢又想拥有车的钥匙，于是两个人僵持不下，就出现了死锁

package lesson05;

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        Choice c1 = new Choice("carkey", "dad");
        Choice c2 = new Choice("housekey", "mom");
        c1.start();
        c2.start();
    }
}

//车
class Car{

}

//房子
class House{

}

class Choice extends Thread{
    //static:单例设计模式，单利模式的特点是该类只能有一个实例
    static Car car = new Car();
    static House house = new House();

    String thing;//选择的物品名字
    String name;//人名

    Choice(String thing,String name){
        this.name=name;
        this.thing=thing;
    }

    @Override
    public void run() {
        choice();
    }

    private void choice(){
        //选择
        if (thing.equals("carkey")) {
            synchronized (car) {//获得car的锁
                System.out.println(this.name + "获得了car的锁");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (house){//获得house的锁
                    System.out.println(this.name + "获得了house的锁");
                }
            }
        }
        else{
            synchronized (house) {//获得house的锁
                System.out.println(this.name + "获得了house的锁");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (car){//获得car的锁
                    System.out.println(this.name + "获得了car的锁");
                }
            }
        }
    }
}

解决办法

package lesson05;

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        Choice c1 = new Choice("carkey", "dad");
        Choice c2 = new Choice("housekey", "mom");
        c1.start();
        c2.start();
    }
}

//车
class Car{

}

//房子
class House{

}

class Choice extends Thread{
    //static:单例设计模式，单利模式的特点是该类只能有一个实例
    static Car car = new Car();
    static House house = new House();

    String thing;//选择的物品名字
    String name;//人名

    Choice(String thing,String name){
        this.name=name;
        this.thing=thing;
    }

    @Override
    public void run() {
        choice();
    }

    private void choice(){
        //选择
        if (thing.equals("carkey")) {
            synchronized (car) {//获得car的锁
                System.out.println(this.name + "获得了car的锁");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }//执行完毕释放出car的锁
            synchronized (house){//获得house的锁
                System.out.println(this.name + "获得了house的锁");
            }
        }
        else{
            synchronized (house) {//获得house的锁
                System.out.println(this.name + "获得了house的锁");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }//释放house的锁
            synchronized (car){//获得car的锁
                System.out.println(this.name + "获得了car的锁");
            }
        }
    }
}

解决方法，当爸爸想要拿到房子的钥匙时就得交出汽车的钥匙，这样妈妈才能交出房子的钥匙然后拿到汽车的钥匙

死锁避免方法

产生死锁的四个必要条件：

互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用
请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放
不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺
循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

以上死锁的四个必要条件，我们只要想办法破解其中的任意一个或者多个条件就可以避免死锁的发生

Lock(锁)

从JDK 5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制一通过显式定义同步锁对
象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当
java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。锁提供了对共享资源的独占访问,每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应先获得Lock对象
ReentrantLock类实现了Lock，它拥有与synchronized相同的并发性和内存语
义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock, 可以显式加锁、释放锁。

public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
        new Thread(buyTicket).start();
        new Thread(buyTicket).start();
        new Thread(buyTicket).start();
    }
}

class BuyTicket implements Runnable{
    int ticketNums = 10;
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                lock.lock();
                if(ticketNums>0) {
                    System.out.println(ticketNums--);
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                else break;
            }finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

线程协作

应用场景：生产者消费者模式

对于生产者,没有生产产品之前,要通知消费者等待. 而生产了产品之后，又
需要马上通知消费者消费
对于消费者, 在消费之后,要通知生产者已经结束消费,需要生产新的产品
以供消费.
在生产者消费者问题中,仅有synchronized是不够的
- synchronized 可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步
- synchronized 不能用来实现不同线程之间的消息传递(通信)

并发协作模型“生产者/消费者模式”–>管程法

生产者:负责生产数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程);
消费者:负责处理数据的模块(可能是方法,对象,线程,进程);
缓冲区:消费者不能直接使用生产者的数据,他们之间有个“缓冲区

生产者将生产好的数据放入缓冲区,消费者从缓冲区拿出数据

管程法

public class TestPC {
    public static void main(String[] args) {
        SynContaniner synContaniner = new SynContaniner();
        new Productor(synContaniner).start();
        new Customer(synContaniner).start();
    }
}

//生产者
class Productor extends Thread{
    SynContaniner contaniner;
    public Productor(SynContaniner contaniner){
        this.contaniner=contaniner;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            System.out.println("肯德基生产了——>"+i+"只鸡");
            contaniner.push(new Chicken(i));
        }
    }
}
//产品i
class Chicken{
    int id;
    public Chicken(int id){
        this.id=id;
    }
}
//消费者
class Customer extends Thread{
    SynContaniner contaniner;
    public Customer(SynContaniner contaniner){
        this.contaniner=contaniner;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            System.out.println("消费者购买了——>"+i+"只鸡");
            contaniner.buy();
        }
    }
}
//缓冲区
class SynContaniner{
    //设置一个容器大小
    Chicken[] chickens = new Chicken[10];
    //设置容器计数器
    int count = 0;

    //生产者放入产品
    public synchronized void push(Chicken chicken){
        //如果容器处于满的状态，生产者停止生产等待消费
        if (chickens.length==count){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果不满，则通知生产者生产
        chickens[count] = chicken;//把生产的鸡放到容器
        count++;
        //通知消费者消费
        this.notifyAll();
    }
    //消费者消费
    public synchronized Chicken buy(){
        //判断是否有产品，如果没有则停止消费
        if (count==0){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果有，则消费
        count--;
        Chicken chicken = chickens[count];//把生产的鸡从容器里取出来
        //产品不够了，通知生产者生产
        this.notifyAll();
        return chicken;
    }
}

信号灯法

package lesson05;

public class TestPC2 {
    public static void main(String[] args) {
        Film film = new Film();
        new Actor(film).start();
        new Audience(film).start();
    }
}
//演员
class Actor extends Thread{
    Film film;
    public Actor(Film film){
        this.film=film;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            if(i%2==0){
                film.Perform("向往的生活");
            }else{
                film.Perform("脑白金");
            }
        }
    }
}
//观众
class Audience extends Thread{
    Film film;
    public Audience(Film film){
        this.film=film;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            if(i%2==0){
                film.watch("向往的生活");
            }else{
                film.watch("脑白金");
            }
        }
    }
}
//节目
class Film{
    //演员表演节目——>观众等待 True
    //观众观看——>演员等待 False
    boolean flag = true;
    String name;//节目名称
    //演出
    public synchronized void Perform(String name){
        if (!flag) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("演员正在演出:"+name+"——>演出完毕");
        this.name=name;//刷新节目
        this.notifyAll();//演出完成 通知观看
        this.flag = !this.flag;//取反

    }
    //观看
    public synchronized void watch(String name){
        if (flag){
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("观众正在观看:"+name);
        this.notifyAll();
        this.flag = !this.flag;
    }
}

线程池

背景:经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响很大。
思路:提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中。
可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。
好处:
- 提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
- 降低资源消耗(重复利用线程池中线程，不需要每次都创建)
- 便于线程管理…
  - corePoolSize: 核心池的大小
  - maximumPoolSize:最大线程数
  - keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

使用：

JDK 5.0起提供了线程池相关API: ExecutorService 和Executors
ExecutorService:真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor
- void execute(Runnable command) :执行任务/命令,没有返回值，一-般用来执
  行Runnable
- Future submit(Callable task):执行任务，有返回值，一般又来执行
  Callable
- void shutdown() :关闭连接池
Executors:工具类、线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池

public class Last {
    public static void main(String[] args) {
        //创建服务，创建线程池
        ExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(10);//10为线程池的大小
        //执行
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        //关闭连接
        service.shutdown();
    }
}

class MyThread implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

PS：自学资源是B站狂神说Java

文章由极客之音整理，本文链接：https://www.bmabk.com/index.php/post/147378.html

Java自学笔记之多线程

多线程

线程简介

创建线程

第一种：继承Thread类

下载网络图片

第二种：实现Runnable()接口

小结

实例：龟兔赛跑

实现Callable接口

Lambda表达式

为什么要使用Lambda表达式

函数式接口的定义

Lambda的推导过程

线程的状态

停止线程

线程休眠

线程礼让

线程强制执行

线程状态观测

线程优先级

守护线程

线程同步

三大不安全案例

1、买票：

2、取钱

同步方法

同步块

死锁

案例

解决办法

死锁避免方法

Lock(锁)

线程协作

管程法

信号灯法

线程池

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Java自学笔记之多线程

多线程

线程简介

创建线程

第一种：继承Thread类

下载网络图片

第二种：实现Runnable()接口

小结

实例：龟兔赛跑

实现Callable接口

Lambda表达式

为什么要使用Lambda表达式

函数式接口的定义

Lambda的推导过程

线程的状态

停止线程

线程休眠

线程礼让

线程强制执行

线程状态观测

线程优先级

守护线程

线程同步

三大不安全案例

1、买票：

2、取钱

同步方法

同步块

死锁

案例

解决办法

死锁避免方法

Lock(锁)

线程协作

管程法

信号灯法

线程池

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