Java进阶篇-多线程
概述：
1，什么是进程？什么是线程？
进程是一个应用程序（1个进程是一个软件）
线程是一个进程中的执行场景/执行单元。
一个进程可以启动多个线程
2，对于Java程序来说，当在DOS命令窗口中输入：
java HelloWorld 回车之后
会先启动JVM，而JVM则是一个进程
JVM再启动一个主线程调用main方法。
同时再启动一个垃圾回收线程负责看护，回收垃圾。
最起码，现在的java程序中至少有两个线程并发。
一个是垃圾回收线程，一个是执行main方法的主线程
3，进程与线程关系：
进程A和进程B的内存独立不共享
线程A和线程B：
在Java中线程A和线程B，堆内存和方法区内存共享。
但是栈内存独立，一个线程一个栈
假设启动10个线程，会有10个栈空间，每个栈之间互不干扰，各自执行各自的，这就是多线程并发。
Java中之所以有多线程机制，目的就是为了提高程序的处理效率。
4，单核处理器无法完全做到多线程并发，表面上看似为多线程，实则为线程交替运行。
5、关于线程对象的生命周期？
新建状态
就绪状态
运行状态
阻塞状态
死亡状态
Java语言实现线程的两种方式：
直接继承Thread类
第一种方式：编写一个类，直接继承java.lang.Thread，重写run方法。
怎么创建线程对象？ new就行了。
怎么启动线程呢？ 调用线程对象的start()方法。
注意：
亘古不变的道理：
方法体当中的代码永远都是自上而下的顺序依次逐行执行的。
// 定义线程类
public class MyThread extends Thread{
public void run(){
}
}
// 创建线程对象
MyThread t = new MyThread();
// 启动线程。
t.start();
代码演示：
public class ThreadTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 这里是main方法，这里的代码属于主线程，在主栈中运行。
// 新建一个分支线程对象
MyThread t = new MyThread();
// 启动线程
//t.run(); // 不会启动线程，不会分配新的分支栈。（这种方式就是单线程。）
// start()方法的作用是：启动一个分支线程，在JVM中开辟一个新的栈空间，这段代码任务完成之后，瞬间就结束了。
// 这段代码的任务只是为了开启一个新的栈空间，只要新的栈空间开出来，start()方法就结束了。线程就启动成功了。
// 启动成功的线程会自动调用run方法，并且run方法在分支栈的栈底部（压栈）。
// run方法在分支栈的栈底部，main方法在主栈的栈底部。run和main是平级的。
t.start();
// 这里的代码还是运行在主线程中。
for(int i = 0; i < 1000; i++){
System.out.println("主线程--->" + i);
}
}
}
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
// 编写程序，这段程序运行在分支线程中（分支栈）。
for(int i = 0; i < 1000; i++){
System.out.println("分支线程--->" + i);
}
}
}
Thread常用方法：
1、怎么获取当前线程对象？
Thread t = Thread.currentThread();
返回值t就是当前线程。
2、获取线程对象的名字
String name = 线程对象.getName();
3、修改线程对象的名字
线程对象.setName("线程名字");
4、当线程没有设置名字的时候，默认的名字有什么规律？（了解一下）
Thread-0
Thread-1
Thread-2
Thread-3
.....
代码演示：
public class ThreadTest05 {
public void doSome(){
// 这样就不行了
//this.getName();
//super.getName();
// 但是这样可以
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("------->" + name);
}
public static void main(String[] args) {
ThreadTest05 tt = new ThreadTest05();
tt.doSome();
//currentThread就是当前线程对象
// 这个代码出现在main方法当中，所以当前线程就是主线程。
Thread currentThread = Thread.currentThread();
System.out.println(currentThread.getName()); //main
// 创建线程对象
MyThread2 t = new MyThread2();
// 设置线程的名字
t.setName("t1");
// 获取线程的名字
String tName = t.getName();
System.out.println(tName); //Thread-0
MyThread2 t2 = new MyThread2();
t2.setName("t2");
System.out.println(t2.getName()); //Thread-1\
t2.start();
// 启动线程
t.start();
}
}
class MyThread2 extends Thread {
public void run(){
for(int i = 0; i < 100; i++){
// currentThread就是当前线程对象。当前线程是谁呢？
// 当t1线程执行run方法，那么这个当前线程就是t1
// 当t2线程执行run方法，那么这个当前线程就是t2
Thread currentThread = Thread.currentThread();
System.out.println(currentThread.getName() + "-->" + i);
//System.out.println(super.getName() + "-->" + i);
//System.out.println(this.getName() + "-->" + i);
}
}
}
实现Runnable接口
第二种方式：编写一个类，实现java.lang.Runnable接口，实现run方法。
// 定义一个可运行的类
public class MyRunnable implements Runnable {
public void run(){
}
}
// 创建线程对象
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
// 启动线程
t.start();
注意：第二种方式实现接口比较常用，因为一个类实现了接口，它还可以去继承
其它的类，更灵活。
代码演示：
public class ThreadTest03 {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个可运行的对象
//MyRunnable r = new MyRunnable();
// 将可运行的对象封装成一个线程对象
//Thread t = new Thread(r);
Thread t = new Thread(new MyRunnable()); // 合并代码
// 启动线程
t.start();
for(int i = 0; i < 100; i++){
System.out.println("主线程--->" + i);
}
}
}
// 这并不是一个线程类，是一个可运行的类。它还不是一个线程。
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 100; i++){
System.out.println("分支线程--->" + i);
}
}
}
代码演示（采用匿名内部类）：
public class ThreadTest04 {
public static void main(String[] args) {
// 创建线程对象，采用匿名内部类方式。
// 这是通过一个没有名字的类，new出来的对象。
Thread t = new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 100; i++){
System.out.println("t线程---> " + i);
}
}
});
// 启动线程
t.start();
for(int i = 0; i < 100; i++){
System.out.println("main线程---> " + i);
}
}
}
Sleep方法
关于线程的sleep方法：
static void sleep(long millis)
1、静态方法：Thread.sleep(1000);
2、参数是毫秒
3、作用：让当前线程进入休眠，进入“阻塞状态”，放弃占有CPU时间片，让给其它线程使用。
这行代码出现在A线程中，A线程就会进入休眠。
这行代码出现在B线程中，B线程就会进入休眠。
4、Thread.sleep()方法，可以做到这种效果：
间隔特定的时间，去执行一段特定的代码，每隔多久执行一次。
代码演示：
public class ThreadTest06 {
public static void main(String[] args) {
// 让当前线程进入休眠，睡眠5秒
// 当前线程是主线程！！！
/*try {
Thread.sleep(1000 * 5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}*/
// 5秒之后执行这里的代码
//System.out.println("hello world!");
for(int i = 0; i < 10; i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
// 睡眠1秒
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
代码演示（Sleep面试题）：
/*
关于Thread.sleep()方法的一个面试题：
*/
public class ThreadTest07 {
public static void main(String[] args) {
// 创建线程对象
Thread t = new MyThread3();
t.setName("t");
t.start();
// 调用sleep方法
try {
// 问题：这行代码会让线程t进入休眠状态吗？
t.sleep(1000 * 5); // 在执行的时候还是会转换成：Thread.sleep(1000 * 5);
// 这行代码的作用是：让当前线程进入休眠，也就是说main线程进入休眠。
// 这样代码出现在main方法中，main线程睡眠。
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 5秒之后这里才会执行。
System.out.println("hello World!");
}
}
class MyThread3 extends Thread {
public void run(){
for(int i = 0; i < 10000; i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
}
}
}
终止线程Sleep睡眠
终断t线程的睡眠（这种终断睡眠的方式依靠了java的异常处理机制。）
t.interrupt(); // 干扰，一盆冷水过去！
重点：run()当中的异常不能throws，只能try catch
代码演示：
/*
sleep睡眠太久了，如果希望半道上醒来，你应该怎么办？也就是说怎么叫醒一个正在睡眠的线程？？
注意：这个不是终断线程的执行，是终止线程的睡眠。
*/
public class ThreadTest08 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(new MyRunnable2());
t.setName("t");
t.start();
// 希望5秒之后，t线程醒来（5秒之后主线程手里的活儿干完了。）
try {
Thread.sleep(1000 * 5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 终断t线程的睡眠（这种终断睡眠的方式依靠了java的异常处理机制。）
t.interrupt(); // 干扰，一盆冷水过去！
}
}
class MyRunnable2 implements Runnable {
// 重点：run()当中的异常不能throws，只能try catch
// 因为run()方法在父类中没有抛出任何异常，子类不能比父类抛出更多的异常。
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> begin");
try {
// 睡眠1年
Thread.sleep(1000 * 60 * 60 * 24 * 365);
} catch (InterruptedException e) {
// 打印异常信息
//e.printStackTrace();
}
//1年之后才会执行这里
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> end");
// 调用doOther
//doOther();
}
// 其它方法可以throws
/*public void doOther() throws Exception{
}*/
}
合理的终止一个线程的执行
代码演示：
/*
怎么合理的终止一个线程的执行。这种方式是很常用的。
*/
public class ThreadTest10 {
public static void main(String[] args) {
MyRunable4 r = new MyRunable4();
Thread t = new Thread(r);
t.setName("t");
t.start();
// 模拟5秒
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 终止线程
// 你想要什么时候终止t的执行，那么你把标记修改为false，就结束了。
r.run = false;
}
}
class MyRunable4 implements Runnable {
// 打一个布尔标记
boolean run = true;
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++){
if(run){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}else{
// return就结束了，你在结束之前还有什么没保存的。
// 在这里可以保存呀。
//save....
//终止当前线程
return;
}
}
}
}
线程的调度
关于线程的调度
1.1、常见的线程调度模型有哪些？
抢占式调度模型：
那个线程的优先级比较高，抢到的CPU时间片的概率就高一些/多一些。
java采用的就是抢占式调度模型。
均分式调度模型：
平均分配CPU时间片。每个线程占有的CPU时间片时间长度一样。
平均分配，一切平等。
有一些编程语言，线程调度模型采用的是这种方式。
1.2、java中提供了哪些方法是和线程调度有关系的呢？
实例方法：
void setPriority(int newPriority) 设置线程的优先级
int getPriority() 获取线程优先级
最低优先级1
默认优先级是5
最高优先级10
优先级比较高的获取CPU时间片可能会多一些。（但也不完全是，大概率是多的。）
静态方法：
static void yield() 让位方法
暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
yield()方法不是阻塞方法。让当前线程让位，让给其它线程使用。
yield()方法的执行会让当前线程从“运行状态”回到“就绪状态”。
注意：在回到就绪之后，有可能还会再次抢到。
实例方法：
void join()
合并线程
class MyThread1 extends Thread {
public void doSome(){
MyThread2 t = new MyThread2();
t.join(); // 当前线程进入阻塞，t线程执行，直到t线程结束。当前线程才可以继续。
}
}
class MyThread2 extends Thread{
}
线程优先级
实例方法：
void setPriority(int newPriority) 设置线程的优先级
int getPriority() 获取线程优先级
最低优先级1
默认优先级是5
最高优先级10
优先级比较高的获取CPU时间片可能会多一些。（但也不完全是，大概率是多的。）
最高优先级（10）：Thread.MAX_PRIORITY
最低优先级（1）：Thread.MIN_PRIORITY
默认优先级（5）：Thread.NORM_PRIORITY
代码演示：
/*
了解：关于线程的优先级
*/
public class ThreadTest11 {
public static void main(String[] args) {
// 设置主线程的优先级为1
Thread.currentThread().setPriority(1);
// 获取当前线程对象，获取当前线程的优先级
Thread currentThread = Thread.currentThread();
// main线程的默认优先级是：5
//System.out.println(currentThread.getName() + "线程的默认优先级是：" + currentThread.getPriority());
Thread t = new Thread(new MyRunnable5());
t.setPriority(10);
t.setName("t");
t.start();
// 优先级较高的，只是抢到的CPU时间片相对多一些。
// 大概率方向更偏向于优先级比较高的。
for(int i = 0; i < 10000; i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
}
}
}
class MyRunnable5 implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 获取线程优先级
//System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程的默认优先级：" + Thread.currentThread().getPriority());
for(int i = 0; i < 10000; i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);
}
}
}
让位：Thread.yield()
静态方法：
static void yield() 让位方法
暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
yield()方法不是阻塞方法。让当前线程让位，让给其它线程使用。
yield()方法的执行会让当前线程从“运行状态”回到“就绪状态”。
注意：在回到就绪之后，有可能还会再次抢到。
代码演示：
public class ThreadTest12 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(new MyRunnable6());
t.setName("t");
t.start();
for(int i = 1; i <= 10000; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
}
}
}
class MyRunnable6 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i <= 10000; i++) {
//每100个让位一次。
if(i % 100 == 0){
Thread.yield(); // 当前线程暂停一下，让给主线程。
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
}
}
}
线程合并：Join
实例方法：
合并线程：void join()
class MyThread1 extends Thread {
public void doSome(){
MyThread2 t = new MyThread2();
t.join(); // 当前线程进入阻塞，t线程执行，直到t线程结束。当前线程才可以继续。
}
}
class MyThread2 extends Thread{
}
代码演示：
public class ThreadTest13 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("main begin");
Thread t = new Thread(new MyRunnable7());
t.setName("t");
t.start();
//合并线程
try {
t.join(); // t合并到当前线程中，当前线程受阻塞，t线程执行直到结束。
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("main over");
}
}
class MyRunnable7 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 10000; i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
}
}
}
死锁
死锁代码要会写。
一般面试官要求你会写。
只有会写的，才会在以后的开发中注意这个事儿。
因为死锁很难调试。
代码演示：
public class DeadLock {
public static void main(String[] args) {
Object o1 = new Object();
Object o2 = new Object();
// t1和t2两个线程共享o1,o2
Thread t1 = new MyThread1(o1,o2);
Thread t2 = new MyThread2(o1,o2);
t1.start();
t2.start();
}
}
class MyThread1 extends Thread{
Object o1;
Object o2;
public MyThread1(Object o1,Object o2){
this.o1 = o1;
this.o2 = o2;
}
public void run(){
synchronized (o1){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (o2){
}
}
}
}
class MyThread2 extends Thread {
Object o1;
Object o2;
public MyThread2(Object o1,Object o2){
this.o1 = o1;
this.o2 = o2;
}
public void run(){
synchronized (o2){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (o1){
}
}
}
}
线程安全：
2、关于多线程并发环境下，数据的安全问题。
2.1、为什么这个是重点？
以后在开发中，我们的项目都是运行在服务器当中，
而服务器已经将线程的定义，线程对象的创建，线程
的启动等，都已经实现完了。这些代码我们都不需要
编写。
最重要的是：你要知道，你编写的程序需要放到一个
多线程的环境下运行，你更需要关注的是这些数据
在多线程并发的环境下是否是安全的。（重点：*****）
2.2、什么时候数据在多线程并发的环境下会存在安全问题呢？
三个条件：
条件1：多线程并发。
条件2：有共享数据。
条件3：共享数据有修改的行为。
满足以上3个条件之后，就会存在线程安全问题。
2.3、怎么解决线程安全问题呢？
当多线程并发的环境下，有共享数据，并且这个数据还会被修改，此时就存在
线程安全问题，怎么解决这个问题？
线程排队执行。（不能并发）。
用排队执行解决线程安全问题。
这种机制被称为：线程同步机制。
专业术语叫做：线程同步，实际上就是线程不能并发了，线程必须排队执行。
怎么解决线程安全问题呀？
使用“线程同步机制”。
线程同步就是线程排队了，线程排队了就会牺牲一部分效率，没办法，数据安全
第一位，只有数据安全了，我们才可以谈效率。数据不安全，没有效率的事儿。
2.4、说到线程同步这块，涉及到这两个专业术语：
异步编程模型：
线程t1和线程t2，各自执行各自的，t1不管t2，t2不管t1，
谁也不需要等谁，这种编程模型叫做：异步编程模型。
其实就是：多线程并发（效率较高。）
异步就是并发。
同步编程模型：
线程t1和线程t2，在线程t1执行的时候，必须等待t2线程执行
结束，或者说在t2线程执行的时候，必须等待t1线程执行结束，
两个线程之间发生了等待关系，这就是同步编程模型。
效率较低。线程排队执行。
同步就是排队。
3、Java中有三大变量？【重要的内容。】
实例变量：在堆中。
静态变量：在方法区。
局部变量：在栈中。
以上三大变量中：
局部变量永远都不会存在线程安全问题。
因为局部变量不共享。（一个线程一个栈。）
局部变量在栈中。所以局部变量永远都不会共享。
实例变量在堆中，堆只有1个。
静态变量在方法区中，方法区只有1个。
堆和方法区都是多线程共享的，所以可能存在线程安全问题。
局部变量+常量：不会有线程安全问题。
成员变量：可能会有线程安全问题。
4、如果使用局部变量的话：
建议使用：StringBuilder。
因为局部变量不存在线程安全问题。选择StringBuilder。
StringBuffer效率比较低。
ArrayList是非线程安全的。
Vector是线程安全的。
HashMap HashSet是非线程安全的。
Hashtable是线程安全的。
线程同步代码块
线程同步机制的语法是：
synchronized(){
// 线程同步代码块。
}
synchronized后面小括号中传的这个“数据”是相当关键的。
这个数据必须是多线程共享的数据。才能达到多线程排队。
()中写什么？
那要看你想让哪些线程同步。
假设t1、t2、t3、t4、t5，有5个线程，
你只希望t1 t2 t3排队，t4 t5不需要排队。怎么办？
你一定要在()中写一个t1 t2 t3共享的对象。而这个
对象对于t4 t5来说不是共享的。
在java语言中，任何一个对象都有“一把锁”，其实这把锁就是标记。（只是把它叫做锁。）
100个对象，100把锁。1个对象1把锁。
synchronized的三种写法
synchronized有三种写法：
第一种：同步代码块
灵活
synchronized(线程共享对象){
同步代码块;
}
第二种：在实例方法上使用synchronized
public synchronized void withdraw(double money){
}
表示共享对象一定是this
并且同步代码块是整个方法体。
缺点：
synchronized出现在实例方法上，一定锁的是this。
没得挑。只能是this。不能是其他的对象了。
所以这种方式不灵活。
synchronized出现在实例方法上，表示整个方法体都需要同步，
可能会无故扩大同步的范围，导致程序的执行效率降低。
所以这种方式不常用。
优点：
代码写的少了。节俭了。
建议：
如果共享的对象就是this，并且需要同步的代码块是整个方法体， 建议使用这种方式。
第三种：在静态方法上使用synchronized
表示找类锁。
类锁永远只有1把。
就算创建了100个对象，那类锁也只有一把。
对象锁：1个对象1把锁，100个对象100把锁。
类锁：100个对象，也可能只是1把类锁。
代码演示：
银行账户
/*
银行账户
使用线程同步机制，解决线程安全问题。
*/
public class Account {
// 账号
private String actno;
// 余额
private double balance; //实例变量。
//对象
Object obj = new Object(); // 实例变量。（Account对象是多线程共享的，Account对象中的实例变量obj也是共享的。）
public Account() {
}
public Account(String actno, double balance) {
this.actno = actno;
this.balance = balance;
}
public String getActno() {
return actno;
}
public void setActno(String actno) {
this.actno = actno;
}
public double getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(double balance) {
this.balance = balance;
}
//取款的方法
public void withdraw(double money){
//int i = 100;
//i = 101;
// 以下这几行代码必须是线程排队的，不能并发。
// 一个线程把这里的代码全部执行结束之后，另一个线程才能进来。
/*
这里的共享对象是：账户对象。
账户对象是共享的，那么this就是账户对象吧！！！
不一定是this，这里只要是多线程共享的那个对象就行。
以下代码的执行原理？
1、假设t1和t2线程并发，开始执行以下代码的时候，肯定有一个先一个后。
2、假设t1先执行了，遇到了synchronized，这个时候自动找“后面共享对象”的对象锁，
找到之后，并占有这把锁，然后执行同步代码块中的程序，在程序执行过程中一直都是
占有这把锁的。直到同步代码块代码结束，这把锁才会释放。
3、假设t1已经占有这把锁，此时t2也遇到synchronized关键字，也会去占有后面
共享对象的这把锁，结果这把锁被t1占有，t2只能在同步代码块外面等待t1的结束，
直到t1把同步代码块执行结束了，t1会归还这把锁，此时t2终于等到这把锁，然后
t2占有这把锁之后，进入同步代码块执行程序。
这样就达到了线程排队执行。
这里需要注意的是：这个共享对象一定要选好了。这个共享对象一定是你需要排队
执行的这些线程对象所共享的。
*/
//Object obj2 = new Object();
//synchronized (this){
//synchronized (obj) {
//synchronized ("abc") { // "abc"在字符串常量池当中。
//synchronized (null) { // 报错：空指针。
//synchronized (obj2) { // 这样编写就不安全了。因为obj2不是共享对象。
double before = this.getBalance();
double after = before - money;
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.setBalance(after);
//}
}
}
线程类
public class AccountThread extends Thread {
// 两个线程必须共享同一个账户对象。
private Account act;
// 通过构造方法传递过来账户对象
public AccountThread(Account act) {
this.act = act;
}
public void run(){
// run方法的执行表示取款操作。
// 假设取款5000
double money = 5000;
// 取款
// 多线程并发执行这个方法。
//synchronized (this) { //这里的this是AccountThread对象，这个对象不共享！
synchronized (act) { // 这种方式也可以，只不过扩大了同步的范围，效率更低了。
act.withdraw(money);
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "对"+act.getActno()+"取款"+money+"成功，余额" + act.getBalance());
}
}
主程序main测试
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建账户对象（只创建1个）
Account act = new Account("act-001", 10000);
// 创建两个线程
Thread t1 = new AccountThread(act);
Thread t2 = new AccountThread(act);
// 设置name
t1.setName("t1");
t2.setName("t2");
// 启动线程取款
t1.start();
t2.start();
}
}
开发中应该怎么解决线程安全问题？
是一上来就选择线程同步吗？synchronized
不是，synchronized会让程序的执行效率降低，用户体验不好。
系统的用户吞吐量降低。用户体验差。在不得已的情况下再选择
线程同步机制。
第一种方案：尽量使用局部变量代替“实例变量和静态变量”。
第二种方案：如果必须是实例变量，那么可以考虑创建多个对象，这样
实例变量的内存就不共享了。（一个线程对应1个对象，100个线程对应100个对象，
对象不共享，就没有数据安全问题了。）
第三种方案：如果不能使用局部变量，对象也不能创建多个，这个时候
就只能选择synchronized了。线程同步机制。
守护线程
java语言中线程分为两大类：
一类是：用户线程
一类是：守护线程（后台线程）
其中具有代表性的就是：垃圾回收线程（守护线程）。
守护线程的特点：
一般守护线程是一个死循环，所有的用户线程只要结束，
守护线程自动结束。
注意：主线程main方法是一个用户线程。
守护线程用在什么地方呢？
每天00:00的时候系统数据自动备份。
这个需要使用到定时器，并且我们可以将定时器设置为守护线程。
一直在那里看着，没到00:00的时候就备份一次。所有的用户线程
如果结束了，守护线程自动退出，没有必要进行数据备份了。
代码演示
public class ThreadTest14 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new BakDataThread();
t.setName("备份数据的线程");
// 启动线程之前，将线程设置为守护线程
t.setDaemon(true);
t.start();
// 主线程：主线程是用户线程
for(int i = 0; i < 10; i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
class BakDataThread extends Thread {
public void run(){
int i = 0;
// 即使是死循环，但由于该线程是守护者，当用户线程结束，守护线程自动终止。
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + (++i));
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
定时器
定时器的作用：
间隔特定的时间，执行特定的程序。
每周要进行银行账户的总账操作。
每天要进行数据的备份操作。
在实际的开发中，每隔多久执行一段特定的程序，这种需求是很常见的，
那么在java中其实可以采用多种方式实现：
可以使用sleep方法，睡眠，设置睡眠时间，没到这个时间点醒来，执行
任务。这种方式是最原始的定时器。（比较low）
在java的类库中已经写好了一个定时器：java.util.Timer，可以直接拿来用。
不过，这种方式在目前的开发中也很少用，因为现在有很多高级框架都是支持
定时任务的。
在实际的开发中，目前使用较多的是Spring框架中提供的SpringTask框架，
这个框架只要进行简单的配置，就可以完成定时器的任务。
代码演示：
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
/*
使用定时器指定定时任务。
*/
public class TimerTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建定时器对象
Timer timer = new Timer();
//Timer timer = new Timer(true); //守护线程的方式
// 指定定时任务
//timer.schedule(定时任务, 第一次执行时间, 间隔多久执行一次);
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date firstTime = sdf.parse("2020-03-14 09:34:30");
//timer.schedule(new LogTimerTask() , firstTime, 1000 * 10);
// 每年执行一次。
//timer.schedule(new LogTimerTask() , firstTime, 1000 * 60 * 60 * 24 * 365);
//匿名内部类方式
timer.schedule(new TimerTask(){
@Override
public void run() {
// code....
}
} , firstTime, 1000 * 10);
}
}
// 编写一个定时任务类
// 假设这是一个记录日志的定时任务
class LogTimerTask extends TimerTask {
@Override
public void run() {
// 编写你需要执行的任务就行了。
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String strTime = sdf.format(new Date());
System.out.println(strTime + ":成功完成了一次数据备份！");
}
}
实现线程的第三种方式：实现Callable接口。（JDK8新特性。）
这种方式实现的线程可以获取线程的返回值。
之前讲解的那两种方式是无法获取线程返回值的，因为run方法返回void。
思考：系统委派一个线程去执行一个任务，该线程执行完任务之后，可能会有一个执行结果，我们怎么能拿到这个执行结果呢？
使用第三种方式：实现Callable接口方式。
这种方式的优点：可以获取到线程的执行结果。
这种方式的缺点：效率比较低，在获取t线程执行结果的时候，当前线程受阻塞，效率较低。
代码演示：
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask; // JUC包下的，属于java的并发包，老JDK中没有这个包。新特性。
/*
*/
public class ThreadTest15 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 第一步：创建一个“未来任务类”对象。
// 参数非常重要，需要给一个Callable接口实现类对象。
FutureTask task = new FutureTask(new Callable() {
@Override
public Object call() throws Exception { // call()方法就相当于run方法。只不过这个有返回值
// 线程执行一个任务，执行之后可能会有一个执行结果
// 模拟执行
System.out.println("call method begin");
Thread.sleep(1000 * 10);
System.out.println("call method end!");
int a = 100;
int b = 200;
return a + b; //自动装箱(300结果变成Integer)
}
});
// 创建线程对象
Thread t = new Thread(task);
// 启动线程
t.start();
// 这里是main方法，这是在主线程中。
// 在主线程中，怎么获取t线程的返回结果？
// get()方法的执行会导致“当前线程阻塞”
Object obj = task.get();
System.out.println("线程执行结果:" + obj);
// main方法这里的程序要想执行必须等待get()方法的结束
// 而get()方法可能需要很久。因为get()方法是为了拿另一个线程的执行结果
// 另一个线程执行是需要时间的。
System.out.println("hello world!");
}
}
关于Object类中的wait和notify方法。（生产者和消费者模式！）
第一：wait和notify方法不是线程对象的方法，是java中任何一个java对象
都有的方法，因为这两个方式是Object类中自带的。
wait方法和notify方法不是通过线程对象调用，
不是这样的：t.wait()，也不是这样的：t.notify()..不对。
第二：wait()方法作用？
Object o = new Object();
o.wait();
表示：让正在o对象上活动的线程进入等待状态，无期限等待，直到被唤醒为止。
o.wait();方法的调用，会让“当前线程（正在o对象上活动的线程）”进入等待状态。
第三：notify()方法作用？
Object o = new Object();
o.notify();
表示：唤醒正在o对象上等待的线程。
还有一个notifyAll()方法：
这个方法是唤醒o对象上处于等待的所有线程。
1、使用wait方法和notify方法实现“生产者和消费者模式”
什么是“生产者和消费者模式”？
生产线程负责生产，消费线程负责消费。
生产线程和消费线程要达到均衡。
这是一种特殊的业务需求，在这种特殊的情况下需要使用wait方法和notify方法。
1、wait和notify方法不是线程对象的方法，是普通java对象都有的方法。
2、wait方法和notify方法建立在线程同步的基础之上。因为多线程要同时操作一个仓库。有线程安全问题。
3、wait方法作用：o.wait()让正在o对象上活动的线程t进入等待状态，并且释放掉t线程之前占有的o对象的锁。
4、notify方法作用：o.notify()让正在o对象上等待的线程唤醒，只是通知，不会释放o对象上之前占有的锁。
代码演示：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
模拟这样一个需求：
仓库我们采用List集合。
List集合中假设只能存储1个元素。
1个元素就表示仓库满了。
如果List集合中元素个数是0，就表示仓库空了。
保证List集合中永远都是最多存储1个元素。
必须做到这种效果：生产1个消费1个。
*/
public class ThreadTest16 {
public static void main(String[] args) {
// 创建1个仓库对象，共享的。
List list = new ArrayList();
// 创建两个线程对象
// 生产者线程
Thread t1 = new Thread(new Producer(list));
// 消费者线程
Thread t2 = new Thread(new Consumer(list));
t1.setName("生产者线程");
t2.setName("消费者线程");
t1.start();
t2.start();
}
}
// 生产线程
class Producer implements Runnable {
// 仓库
private List list;
public Producer(List list) {
this.list = list;
}
@Override
public void run() {
// 一直生产（使用死循环来模拟一直生产）
while(true){
// 给仓库对象list加锁。
synchronized (list){
if(list.size() > 0){ // 大于0，说明仓库中已经有1个元素了。
try {
// 当前线程进入等待状态，并且释放Producer之前占有的list集合的锁。
list.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 程序能够执行到这里说明仓库是空的，可以生产
Object obj = new Object();
list.add(obj);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
// 唤醒消费者进行消费
list.notifyAll();
}
}
}
}
// 消费线程
class Consumer implements Runnable {
// 仓库
private List list;
public Consumer(List list) {
this.list = list;
}
@Override
public void run() {
// 一直消费
while(true){
synchronized (list) {
if(list.size() == 0){
try {
// 仓库已经空了。
// 消费者线程等待，释放掉list集合的锁
list.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 程序能够执行到此处说明仓库中有数据，进行消费。
Object obj = list.remove(0);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj);
// 唤醒生产者生产。
list.notifyAll();
}
}
}
}