让天下不再有难懂的多线程！

一、线程简介

1、普通方法调用和多线程

2、程序、进程与线程

• 说起进程，就不得不说程序。程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。
• 而进程则是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念。是系统资源分配的单位。
• 通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的的单位。

3、小总结

（1）线程就是独立的执行路径；
（2）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；
（3）main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序；
（4）在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器(CPU)安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为干预的；
（5）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。
（6）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。

二、线程的创建方式

1、继承Thread类

（1）步骤

• 自定义一个类继承Thread类
• 重写run()方法，编写线程执行体
• 创建线程对象并调用start()方法开启线程

public class ThreadTest1 extends Thread{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("我在写代码");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 主线程
        // 创建线程对象
        ThreadTest1 threadTest1 = new ThreadTest1();
        // 调用start方法，开启线程
        threadTest1.start();
        //threadTest1.run();      // 先执行run方法
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("我在看电视！");
        }
    }
}

使用start()方法开启线程后，该程序有两条线程，run()和main()，两条线程的运行由CPU调度执行。

注意：开启线程的方法是start()方法，而不是run()方法。

（2）实现多线程同步下载图片

添加依赖

<dependency>
	<groupId>commons-iogroupId>
	<artifactId>commons-ioartifactId>
	<version>2.4version>
dependency>

public class ThreadTest2 extends Thread{

    // 下载图片的地址
    private String url;
    // 保存的文件名
    private String name;

    public ThreadTest2(String url,String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        WebDownload webDownload = new WebDownload();
        webDownload.downloader(url,name);
        System.out.println("下载文件的名称为：" + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTest2 t1 = new ThreadTest2("https://ss1.bdstatic.com/70cFuXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2941782042,3120113709&fm=26&gp=0.jpg","1.jpg");
        ThreadTest2 t2 = new ThreadTest2("https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1201576264,1254637397&fm=26&gp=0.jpg","2.jpg");
        ThreadTest2 t3 = new ThreadTest2("https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=4004355835,4118452948&fm=26&gp=0.jpg","3.jpg");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

class WebDownload{
    public void downloader(String url,String name) {
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，download方法出现问题");
        }
    }
}

从这个案例中，可以说明线程是并行交替执行的，由CPU进行调度。

2、实现Runnable接口

（1）步骤

• 自定义一个类实现Runnable接口
• 实现run()方法，编写线程执行体
• 创建Runnable实现类的对象、创建Thread对象并调用start ()方法

public class ThreadTest3 implements Runnable{

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("我在写代码");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 主线程
        // 创建Runnable实现类的对象
        ThreadTest3 threadTest3 = new ThreadTest3();
        // 创建Thread对象并调用start 方法
        new Thread(threadTest3).start();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("我在看电视！");
        }
    }
}

（2）源码分析

Thread类已经实现了Runnable接口，我们在开启线程之前只需创建一个线程对象来调用start()方法；
而我们使用实现Runnable接口的方式，在开启线程之前我们需要先创建一个线程对象，然后创建Thread对象并将线程对象作为参数再调用start()方法开启线程。

推荐使用实现Runnable接口接口的方式，避免单继承的局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程调用。

（3）实现多个线程调用同一个对象

public class ThreadTest4 implements Runnable{

    // 当前火车票数
    private int ticketNums = 10;

    public void run() {
        while (true) {
            if (ticketNums <= 0) {
                break;
            }
            // 模拟延时
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到了第" + ticketNums-- + "票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTest4 ticket = new ThreadTest4();
        new Thread(ticket,"张三").start();
        new Thread(ticket,"李四").start();
        new Thread(ticket,"王五").start();
    }
}

问题引出：多个线程操作同一个对象会造成线程不安全，数据紊乱。

（4）龟兔赛跑案例

public class Race implements Runnable{

    private String winner;

    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100 ; i++) {
            // 模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i % 10 == 0) {
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            // 判断比赛是否完成
            boolean flag = gameOver(i);
            if (flag) {
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "跑了" + i + "步");
        }

    }
    public boolean gameOver(int steps) {
        if (winner!=null) {
            return true;
        }
        if (steps >= 100) {
            winner = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("winner is " + winner);
            return true;
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();

        new Thread(race,"乌龟").start();
        new Thread(race,"兔子").start();

    }
}

3、实现Callable接口

（1）步骤

实现Callable接口，需要返回值类型
重写call()方法
创建目标对象
创建执行服务
提交执行
获取结果
关闭服务

（2）重新实现图片下载

public class CallableTest implements Callable<Boolean> {
    // 下载图片的地址
    private String url;
    // 保存的文件名
    private String name;

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

    public Boolean call() {
        WebDownload webDownload = new WebDownload();
        webDownload.downloader(url,name);
        System.out.println("下载文件的名称为：" + name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        CallableTest t1 = new CallableTest("https://ss1.bdstatic.com/70cFuXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2941782042,3120113709&fm=26&gp=0.jpg","1.jpg");
        CallableTest t2 = new CallableTest("https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1201576264,1254637397&fm=26&gp=0.jpg","2.jpg");
        CallableTest t3 = new CallableTest("https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=4004355835,4118452948&fm=26&gp=0.jpg","3.jpg");
        // 创建执行服务
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
        // 提交执行
        Future<Boolean> r1 = executorService.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = executorService.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = executorService.submit(t3);

        // 获取结果
        Boolean rs1 = r1.get();
        Boolean rs2 = r2.get();
        Boolean rs3 = r3.get();

        System.out.println(rs1);
        System.out.println(rs2);
        System.out.println(rs3);

        // 关闭服务
        executorService.shutdown();
    }
}

三、线程的状态

1、停止线程

不推荐使用JDK提供的stop()、destroy()方法【已废弃】
推荐使用一个标志位进行终止变量。

public class TestStop implements Runnable {
    // 定义一个标志位
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        int i = 0;
        while (flag) {
            System.out.println("run...Thread-->" + i++);
        }
    }
    // 线程停止方法
    public void stop(){
        flag = false;
        System.out.println("线程停止了");
    }

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

        for (int i = 0; i <= 1000; i++) {
            System.out.println("当前i的值：" + i);
            if (i == 900) {
                testStop.stop();
            }
        }
    }
}

2、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。
• 每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁；

public class TestSleep {
    public static void main(String[] args) {
        //倒计时
        /*try {
            tenDown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/
        // 获取当前系统的时间
        Date date = new Date();
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(date));
                date = new Date(System.currentTimeMillis());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    // 模拟倒计时
    public static void tenDown() throws InterruptedException {
        for (int i = 10; i > 0; i--) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("倒计时：" + i + "s");
        }
    }
}

3、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{

    public static void main(String[] args) {
        MyYield yield= new MyYield();

        new Thread(yield,"A").start();
        new Thread(yield,"B").start();
    }
}

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

4、线程强制执行Join

Join合并线程，待此线程执行完成后，再执行其他线程，其他线程阻塞。

public class TestJoin implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
            System.out.println("线程VIP来啦" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(new TestJoin());
        thread.start();
        // 主线程
        for (int i = 1; i <= 500; i++) {
            if (i == 200) {
                thread.join();
            }
        System.out.println("main线程" + i);
    }
    }
}

5、线程状态观测

• NEW：尚未启动的线程处于此状态。
• RUNNABLE：在Java虚拟机中执行的线程处于此状态。
• BLOCKED：被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态。
• WAITING：正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态。
• TIED WAITING：正在等待另一个线程执行动作达到指定等待时间的线程处于此状态。
• TERMINATED：已退出的线程处于此状态。

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("////");
        });
        //NEW状态
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);

        thread.start();
        state = thread.getState();
        System.out.println(state);

        while (state != Thread.State.TERMINATED) {
            Thread.sleep(100);
            state = thread.getState();
            System.out.println(state);
        }
    }
}

6、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.NORMPRIORITY=5；
◆使用以下方式改变或获取优先级
getPriority()      setPriority(int xxx)

public class TestPriority {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());
        //先设置优先级后启动线程
        MyPriority myPriority = new MyPriority();
        Thread t1 = new Thread(myPriority);
        Thread t2 = new Thread(myPriority);
        Thread t3 = new Thread(myPriority);
        Thread t4 = new Thread(myPriority);
        Thread t5 = new Thread(myPriority);
        Thread t6 = new Thread(myPriority);

        t1.setPriority(5);
        t1.start();

        t2.setPriority(9);
        t2.start();

        t3.setPriority(4);
        t3.start();

        t4.setPriority(3);
        t4.start();

        t5.setPriority(7);
        t5.start();

        t6.setPriority(1);
        t6.start();
    }
}

class MyPriority implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());
    }
}

7、守护线程

◆线程分为用户线程和守护线程
◆ 虚拟机必须确保用户线程执行完毕
◆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，垃圾回收等待.

public class TestDaemon {
    public static void main(String[] args) {
        God god = new God();
        Thread thread = new Thread(god);
        //设置为守护线程
        thread.setDaemon(true);
        thread.start();
        new Thread(new You()).start();
    }
}
class You implements Runnable{
    @Override
        public void run() {
            for (int i = 1; i <= 365; i++) {
                System.out.println("每天都很开心地活着" + i);
            }
    }
}
class God implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("上帝保护着你！");
        }
    }
}

四、线程同步

处理多线程问题时，多个线程访问同一个对象，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，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用。

如何保证线程同步的安全性：队列+锁

◆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，也带来了访问冲突问题，为了保证数据在方法中被访问时的正确性，在访问时加入锁机制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。

1、线程三大不安全案例

多个对象操作同一张票

//不安全的买票问题
public class UnsafeBuyTicket {
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket ticket = new BuyTicket();
        new Thread(ticket,"小张").start();
        new Thread(ticket,"小李").start();
        new Thread(ticket,"小王").start();
    }
}


class BuyTicket implements Runnable{

    //当前票数
    private int ticketNums = 10;
    //定义线程停止的标志
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        while (flag) {
            try {
                buyTicket();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public void buyTicket() throws InterruptedException {
        // 判断剩余的票数
        if (ticketNums <= 0) {
            flag = false;
            return;
        }
        // 模拟延时
        Thread.sleep(100);
        // 买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->拿到第" + ticketNums-- + "票");
    }
}

银行取钱操作

public class UnsafeBank {
    public static void main(String[] args) {
        Account account = new Account(100,"健康基金");
        Drawing you = new Drawing(account, 50, "You");
        Drawing yourFriend = new Drawing(account, 100, "yourFriend");

        you.start();
        yourFriend.start();

    }
}

//账户类
class Account {
    //账户余额
    int money;
    //卡号
    String name;

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

//模拟取款
class Drawing extends Thread {
    private Account account;
    //取出的钱
    private int drawingMoney;
    //现有的钱
    private int nowMoney;

    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
        super(name);
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }

    @Override
    public void run() {
        if (account.money - drawingMoney < 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"当前余额不足");
            return;
        }
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //卡内余额
        account.money = account.money - drawingMoney;
        //现有的钱
        nowMoney = nowMoney + drawingMoney;

        System.out.println(account.name + "余额为：" + account.money);
        System.out.println(this.getName() + "现有的钱为：" + nowMoney);
    }
}

不安全的集合

public class UnsafeList {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        Thread.sleep(3000);
        System.out.println(list.size());
    }
}

2、线程同步方法和同步块

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

使用synchronized同步方法解决买票不安全的问题。


使用synchronized同步块解决银行取钱不安全问题。

使用synchronized同步块解决集合不安全问题


测试JUC安全类型集合

public class TestJUC {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(list.size());
    }
}

通过源码分析，CopyOnWriteArrayList的内部是通过可重入锁实现线程的安全性。

五、死锁

多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其他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。某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时，就可能会发生“死锁”的问题。

案例：有一个口红和一个镜子，灰姑娘先获得口红，白雪公主先获得镜子，但是之后，灰姑娘想获得白雪公主的镜子，而白雪公主想获得灰姑娘的口红，对方互相僵持，形成了死锁。

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
            Makeup g1 = new Makeup(0, "灰姑娘");
            Makeup g2 = new Makeup(1, "白雪公主");
            g1.start();
            g2.start();
    }
}
//口红
class Lipstick{

}
//镜子
class Mirror{

}
//化妆
class Makeup extends Thread{
    //需要的资源只有一份，用static来保证资源只有一份
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror mirror = new Mirror();

    //选择
    int choice;
    //使用化妆品的人
    String girlName;

    public Makeup(int choice, String girlName){
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }

    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public void makeup() throws InterruptedException {
        if (choice == 0) {
            //获得口红的锁
            synchronized (lipstick) {
                System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
                synchronized (mirror) {
                    System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                }
            }
        }else {
            //获得镜子的锁
            synchronized (mirror) {
                System.out.println(this.girlName+"获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
                synchronized (lipstick) {
                    System.out.println(this.girlName+"获得口红的锁");
                }
            }
        }
    }
}

产生死锁的四个必要条件：
    1.互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
    2.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。
    3.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。
    4.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。

上面列出了死锁的四个必要条件，我们只要想办法破其中的任意一个或多个条件就可以避免死锁发生。

在案例中，我可以打破互斥条件来解决死锁问题

六、Lock（锁）

◆从JDK5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——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) {
        TestLock2 testLock2 = new TestLock2();
        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();
    }
}
class TestLock2 implements Runnable{
    private int ticketNums = 10;
    //显式定义lock锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try{
                //加锁
                lock.lock();
                if (ticketNums > 0){
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("拿到了第" + ticketNums-- + "张票");
                }else {
                    break;
                }
            }finally {
                //解锁
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

synchronized与Lock的对比

◆Lock是显式锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁）synchronized是隐式锁，出了作用域自动释放。
◆Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁。
◆使用Lock锁，JVM将花费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）
◆优先使用顺序：
    ◆Lock > 同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源）> 同步方法（在方法体之外）

七、线程协作

1、线程通信

◆应用场景：生产者和消费者问题
    ◆假设仓库中只能存放一件产品，生产者将生产出来的产品放入仓库，消费者将仓库中产品取走消费。
    ◆如果仓库中没有产品，则生产者将产品放入仓库，否则停止生产并等待，直到仓库中的产品被消费者取走为止。
    ◆如果仓库中放有产品，则消费者可以将产品取走消费，否则停止消费并等待，直到仓库中再次放入产品为止。

2、线程通信问题解决方式

2.1 管程法

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

public class TestPC {
    public static void main(String[] args) {
        Buffer buffer = new Buffer();
        new Producer(buffer).start();
        new Consumer(buffer).start();
    }

}
//生产者
class Producer extends Thread{
    Buffer buffer;
    public Producer(Buffer buffer) {
        this.buffer = buffer;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            buffer.push(new Chicken(i));
            System.out.println("生产了" + i + "只鸡");
        }
    }
}

//消费者
class Consumer extends Thread {
    Buffer buffer;
    public Consumer(Buffer buffer) {
        this.buffer = buffer;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("消费了" + buffer.pop().id + "只鸡");
        }
    }
}
//产品
class Chicken{
    //产品编号
    int id;

    public Chicken(int id) {
        this.id = id;
    }
}
//缓冲区
class Buffer{
    //计数器
    private int count = 0;
    //存放产品
    Chicken[] chickens = new Chicken[10];

    //生产者放入产品
    public synchronized void push(Chicken chicken) {
        //缓冲区已满，等待消费者消费
        if (count == chickens.length) {
            //通知消费者消费，生产者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        //缓冲区为空，添加产品
        chickens[count] = chicken;
        count++;
        //通知消费者消费
        this.notifyAll();
    }

    //消费者消费产品
    public synchronized Chicken pop() {
        //缓冲区为空，消费者等待
        if (count == 0) {
            //等待生产者生产
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //缓冲区已满，消费产品
        count--;
        Chicken chicken = chickens[count];
        //通知生产者生产
        this.notifyAll();
        return chicken;
    }
}

2.2 信号灯法

public class TestPC2 {
    public static void main(String[] args) {
        TV tv = new TV();
        new Player(tv).start();
        new Audience(tv).start();
    }
}

//生产者：演员
class Player extends Thread{
    TV tv;
    public Player(TV tv) {
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                try {
                    this.tv.play("快乐大本营播放中");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }else {
                try {
                    this.tv.play("抖音：记录美好生活");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

//消费者：观众
class Audience extends Thread{
    TV tv;
    public Audience(TV tv) {
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            try {
                tv.watch();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}
//产品：节目
class TV{
    //表演的节目
    String show;
    //定义标志
    boolean flag = true;

    //表演
    public synchronized void play(String show) throws InterruptedException {
        if (!flag) {
            this.wait();
        }
        System.out.println("演员表演了" + show);
        //通知观众观看
        this.notifyAll();
        this.show = show;
        this.flag = !this.flag;
    }
    //观看
    public synchronized void watch() throws InterruptedException {
        if (flag) {
            this.wait();
        }
        System.out.println("观看了" + show);
        //通知演员表演
        this.notifyAll();
        this.flag = !this.flag;
    }
}

八、线程池

◆JDK5.0起提供了线程池相关APl: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
    ◆ < T >Future < T > submit（Callables< T >task）：执行任务，有返回值，一般用来执行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 ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

        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());
    }
}