JAVA【多线程】

目录

一、程序、进程、线程

二、线程的创建和使用 

 与线程相关的方法

线程的调度 

多线程的两种创建方式 

第一种方式

第二种方式

比较创建线程的两种方式

三、线程的生命周期 

四、线程的同步 

方式一:同步代码块 

方法二:同步方法

关于同步方法的总结: 

 死锁的问题

 lock(锁)

五、线程的通信 

例子:生产者和消费者问题

 六.JDK5.0新增的线程创建

一:实现Callable接口

二:使用线程池


一、程序、进程、线程

程序(program)是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一
段静态的代码,静态对象。


进程(process)是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程:有它自身的产生、存在和消亡的过程。 ——生命周期
如:运行中的QQ,运行中的MP3播放器
程序是静态的,进程是动态的
进程作为资源分配的单位, 系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域


线程(thread),进程可进一步细化为线程,是一个程序内部的一条执行路径。
若一个进程同一时间并行执行多个线程,就是支持多线程的线程作为调度和执行的单位,每个线程拥有独立的运行栈程序计数器(pc),线程切换的开销小
一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间->它们从同一堆中分配对象,可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患

单核CPU和多核CPU的理解
>单核CPU,其实是一种假的多线程,因为在一个时间单元内,也只能执行一个线程的任务。例如:虽然有多车道,但是收费站只有一个工作人员在收费,只有收了费才能通过,那么CPU就好比收费人员。如果有某个人不想交钱, 那么收费人员可以把他“挂起”(晾着他,等他想通了,准备好了钱,再去收费) 。 但是因为CPU时间单元特别短,因此感觉不出来。


>如果是多核的话,才能更好的发挥多线程的效率。(现在的服务器都是多核的)
> 一个Java应用程序java.exe,其实至少有三个线程: main()主线程, gc()垃圾回收线程,异常处理线程。当然如果发生异常,会影响主线程。


>并行与并发
>并行: 多个CPU同时执行多个任务。比如:多个人同时做不同的事。
>并发: 一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如:秒杀、多个人做同一件事。 

使用多线程的优点
1. 提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义,可增强用户体验。
2. 提高计算机系统CPU的利用率
3. 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程,独立运行,利于理解和修改

何时需要多线程
程序需要同时执行两个或多个任务。
程序需要实现一些需要等待的任务时,如用户输入、文件读写
操作、网络操作、搜索等。
需要一些后台运行的程序时。 

二、线程的创建和使用 

Java语言的JVM允许程序运行多个线程,它通过java.lang.Thread类来体现。
>Thread类的特性
每个线程都是通过某个特定Thread对象的run()方法来完成操作的,经常把run()方法的主体称为线程体,通过该Thread对象的start()方法来启动这个线程,而非直接调用run()

例子:遍历100以内的所有偶数 

①问题一:我们不能让通过直接调用run()的方法启动线程。 

②问题二:再启动一个线程,遍历100以内的偶数。不可以让已经start的线程去执行,会报错,我们需要重新创建一个线程的对象,再调用它的start方法。

创建线程的第一种方法:重写thread类中的run方法 

1.创建一个继承于thread类的子类

2.重写thread类中的run()

3.创建thread类的子类的对象

4.通过调用次对象调用start() 

/**
 * @author zhuyuan
 * @create 2022--07--17--15:51
 */
public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建thread类的子类的对象
        MyThread t1=new MyThread();
        MyThread t2=new MyThread();
        //4.通过此对象调用start():①启动当前线程②调用当前线程的run()
        t1.start();
        t2.start();
        
        //匿名对象
        new Thread(){
            @Override
            public void run(){
                for(int i=0;i<100;i++)
                {
                    if(i%2==0){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
                    }
                }
            }
        }.start();
        //如下操作仍然是在main线程中执行的。
        for(int i=0;i<100;i++)
        {
            if(i%2==0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"**");
            }
        }
    }
}

//1.创建一个继承于thread类的子类
class MyThread extends Thread{
    //2.重写thread方法中的run方法()-->将此线程进行的操作声明在run方法中
    @Override
    public void run() {
       for(int i=0;i<100;i++)
       {
           if(i%2==0){
               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
           }
       }
    }
}

 JAVA【多线程】_第1张图片

创建多线程的方式二:实现runnable接口

1.创建了一个实现了runnable接口的类

2.实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()

3.创建实现类的对象

4.将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建thread类的对象

5.通过Thread类的对象调用start()

public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建实现类的对象
        Mthread mThread =new Mthread();
        //4.将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建thread类的对象
        Thread t1=new Thread(mThread);
        Thread t2=new Thread(mThread);
        //5.通过Thread类的对象调用start():①启动线程②调用当前线程的run()->调用了runnable类型的target的run()
        t1.setName("线程1");
        t1.start();
        t2.setName("线程2");
        t2.start();
    }
}
//1.创建了一个实现了runnable接口的类
class Mthread implements Runnable{

    //2.实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<100;i++) {
            if(i%2==0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
            }
        }

    }
}

 与线程相关的方法

以下为与线程有关的十个方法

测试Thread中的常用方法
1.start():启动当前线程:调用当前线程中的run()
2.run():通常需要重写thread类中的此方法,将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
3.currentThread():静态方法,返回执行当前代码的线程
4.getName():获取当前线程的名字
5.setName():设置当前线程的名字
6.yield():释放当前cpu的执行权
7.join():在线程a中调用线程b的join,此时线程a就进入阻塞状态,知道线程b完全执行完以后,线程a才结束阻塞状态。
8.stop():已过时。当执行此方法时,强制结束当前线程
9.sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内,当前线程为阻塞状态
10.iaAlive():判断当前线程是否还存活
 */
public class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        HelloThread h1=new HelloThread("Thread:1");
//        h1.setName("线程一");
        h1.start();

        //给主线程命名
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        for (int i=0;i<100;i++)
        {
            if(i%2==0)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
            }

            if(i==20){
                h1.join();
            }
        }
        System.out.println(h1.isAlive());
    }

}

class HelloThread extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        for (int i=0;i<100;i++)
        {
            if(i%2==0)
            {
                try {
                    sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);
            }
            if(i%20==0){
                //释放当前线程的执行权
                this.yield();
            }
        }
    }
    public HelloThread(String name){
        super(name);
    }
}

线程的调度 

调度策略:

>时间片

>抢占式:优先级的线程抢占CPU

java的调度方法

>同优先级线程组成先进先出队列(先到先服务),使用时间片策略

>对高优先级,使用优先调度的抢占式策略

线程的优先级等级
MAX_PRIORITY: 10
MIN _PRIORITY: 1
NORM_PRIORITY: 5(默认优先级)

说明:高优先级的线程要抢占低优先级CPU的执行权,但是只是从概率上讲,高优先级的线程高概率的情况下被执行。并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后,低优先级的线程才被执行


涉及的方法
getPriority() : 返回线程优先值
setPriority(int newPriority) : 改变线程的优先级


说明
线程创建时继承父线程的优先级
低优先级只是获得调度的概率低,并非一定是在高优先级线程之后才被调用

public class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        HelloThread h1=new HelloThread("Thread:1");
//        h1.setName("线程一");
        //设置分线程的优先级
        h1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        h1.start();

        //给主线程命名
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        for (int i=0;i<100;i++)
        {
            if(i%2==0)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+Thread.currentThread().getPriority()+":"+i);
            }

            if(i==20){
                h1.join();
            }
        }
        System.out.println(h1.isAlive());
    }

}

class HelloThread extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        for (int i=0;i<100;i++)
        {
            if(i%2==0)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+Thread.currentThread().getPriority()+":"+i);
            }
            if(i%20==0){
                //释放当前线程的执行权
                this.yield();
            }
        }
    }
    public HelloThread(String name){
        super(name);
    }
}

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多线程的两种创建方式 

以三个窗口卖100张票的方式举例

第一种方式

使用继承Thread类的方式解决

/*
例子:创建三个c窗口,总票数为100张
存在线程安全问题,待解决。
 */

public class WindowTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window t1=new Window();
        Window t2=new Window();
        Window t3=new Window();

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
class Window extends Thread{
    private static int ticket=100;
    @Override
    public void run(){
        while(true)
        {
            if(ticket>0){
                System.out.println(getName()+":买票,票号为"+ticket);
                ticket--;
            }else{
                break;
            }
        }
    }
}

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第二种方式

实现runnable接口

/*
存在线程安全问题,待解决
 */
public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Window1 w=new Window1();
        Thread t1=new Thread(w);
        Thread t2=new Thread(w);
        Thread t3=new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
class Window1 implements Runnable{
    private int ticket=100;
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            if(ticket>0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":买票,票号为:"+ticket);
                ticket--;
            }
            else{
                break;
            }
        }

    }
}

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比较创建线程的两种方式

优先选择:实现runnable接口的方式

原因

1.实现的方式没有类的单继承的局限性

2.实现的方式更适合来处理多个线程共有数据的情况。

联系 public class Thread implements Runnable

相同点:两种方式都需要重写run(),将我们线程要执行的逻辑声明在run()中

三、线程的生命周期 

JDK中用Thread.State类定义了线程的几种状态
要想实现多线程, 必须在主线程中创建新的线程对象。 Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程, 在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的五种状态:

新建: 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时,新生的线程对象处于新建状态
就绪: 处于新建状态的线程被start()后,将进入线程队列等待CPU时间片,此时它已具备了运行的条件,只是没分配到CPU资源
运行: 当就绪的线程被调度并获得CPU资源时,便进入运行状态, run()方法定义了线程的操作和功能
阻塞: 在某种特殊情况下,被人为挂起或执行输入输出操作时,让出 CPU 并临时中止自己的执行,进入阻塞状态
死亡: 线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止或出现异常导致结束 

 JAVA【多线程】_第5张图片

四、线程的同步 

1.问题:卖票过程中,出现了重票,错票-->出现了线程安全问题

2.问题出现的原因,当某个线程操作车票的过程中,尚未完成时,其他线程参与进来,也操作车票。

3.如何解决:当一个线程在操作ticket的时候,其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket,其他的线程才可以开始操作ticket。(这种情况即使线程a出现了阻塞,也不能被改变))

4.java中通过同步的机制来解决线程安全的问题。

方式一:同步代码块 

synchronized(同步监视器){
    //需要被同步的代码
}
说明:1.操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码 -->不能包含代码多了。也不能包含代码少了
     2.共享数据:多个线程共同操作的变量。比如:ticket就是共享数据。
     3.同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象都可以充当锁。
        要求:多个线程必须要共用同一把锁。

针对于之前使用实现Runnable接口方法的解决线程同步问题

补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以使用this来充当同步监视器

public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Window1 w=new Window1();
        Thread t1=new Thread(w);
        Thread t2=new Thread(w);
        Thread t3=new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
class Window1 implements Runnable{
    private int ticket=100;
    //保证锁的唯一性
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            //此时的this:唯一的window1对象
            synchronized (this){
                if(ticket>0){
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":买票,票号为:"+ticket);
                    ticket--;
                }
                else{
                    break;
                }
            }
        }

    }
}

 JAVA【多线程】_第6张图片

针对于之前继承thread类的方法的同步问题

说明:在继承thread类创建多线程的方式中,慎用this充当同步监视器,考虑使用当前类充当同步监视器

public class WindowTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        Window2 t1=new Window2();
        Window2 t2=new Window2();
        Window2 t3=new Window2();

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
class Window2 extends Thread{

    private static int ticket=100;

    @Override
    public void run(){
        while(true)
        {
            synchronized (Window2.class){//Class class=Window2.class,Window2.class只会加载一次
                if(ticket>0){

                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    System.out.println(getName()+":买票,票号为"+ticket);
                    ticket--;
                }else{
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

方法二:同步方法

使用同步方法解决继承thread类的方式中的线程安全问题

public class WindowTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        Window3 t1=new Window3();
        Window3 t2=new Window3();
        Window3 t3=new Window3();

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
class Window3 extends Thread{

    private static int ticket=100;

    @Override
    public void run(){
        while(true)
        {
            show();
        }
    }
    private static synchronized void show()//同步监视器:windows4.class
    //private synchronized void show()//这种解决方式是错误的,因为这里的this在创建了不同的对象之后是不同的
    {
        if (ticket > 0) {

            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":买票,票号为" + ticket);
            ticket--;
        }
    }
}

解决使用runnable接口创建多线程造成的线程安全问题的同步方法写法。 

public class WindowTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Window4 w=new Window4();
        Thread t1=new Thread(w);
        Thread t2=new Thread(w);
        Thread t3=new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
class Window4 implements Runnable{
    private int ticket=100;
    //保证锁的唯一性
    @Override
    public void run() {
        while(true){
           show();
        }

    }
    private synchronized void show(){//监视器this
        synchronized (this){
            if(ticket>0){
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":买票,票号为:"+ticket);
                ticket--;
            }
        }
    }
}

关于同步方法的总结: 

1.同步方法依然涉及到同步监视器,只是不需要我们显式的声明

2.非静态的同步方法,同步监视器是:this

   静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身。

将之前的线程不安全的饿汉式改为线程安全的

 直接加上synchronized锁。

class Bank{
    private Bank(){};
    private static Bank instance=null;
    public static  Bank getInstance(){
        //方式一:效率稍差
        synchronized (Bank.class)
        {
            if (instance == null) {
                instance = new Bank();
            }
            return instance;
        }
    }
}

但是上面的代码效率较低。在我们下面的代码中,只要有一个线程进入,并且创建了对象,我们的instance就不再是null,我们后面进来的线程直接返回instance就行。效率就得到了提高。

class Bank{
    private Bank(){};
    private static Bank instance=null;
    public static  Bank getInstance(){
        //方式二:效率更高
        if (instance == null) {
                synchronized (Bank.class) {
                    if (instance == null) {
                        instance = new Bank();
                    }

                }
            }
        return instance;
    }
}

 死锁的问题

死锁
不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃
自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁
出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所有的线程都处于阻塞状态,无法继续


解决方法
专门的算法、原则
尽量减少同步资源的定义
尽量避免嵌套同步

在下面的代码中我们的1和2线程都可能会进入sleep,所以会进入死锁。 

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {

        StringBuffer s1=new StringBuffer();
        StringBuffer s2=new StringBuffer();
        new Thread(){
            @Override
            public void run(){
                synchronized (s1){
                    s1.append("a");
                    s2.append("1");

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    synchronized (s2){
                        s1.append("b");
                        s2.append("2");

                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
                }
            }
        }.start();;

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (s2){
                    s1.append("c");
                    s2.append("3");
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    synchronized (s1){
                        s1.append("d");
                        s2.append("4");

                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
                }

            }
        }).start();

    }
}

 lock(锁)

从JDK 5.0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。

class Window implements Runnable{

    private int ticket=100;
    //1.实例化ReentrantLock
    private ReentrantLock lock=new ReentrantLock();

    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try {
                //2.调用锁定方法:lock()
                lock.lock();
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                if (ticket > 0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "票号为:" + ticket);
                    ticket--;
                } else {
                    break;
                }
            } finally {
                //3.调用解锁方法:unlock()
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}
public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window w=new Window();

        Thread s1=new Thread(w);
        Thread s2=new Thread(w);
        Thread s3=new Thread(w);

        s1.setName("线程一");
        s2.setName("线程二");
        s3.setName("线程三");

        s1.start();
        s2.start();
        s3.start();
    }
}

1.synchronized与lock的异同

        相同:两者都可以解决线程安全问题

        不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动地释放同步监视器

        lock需要手动地去启动同步(Lock()),同时结束同步也要手动的实现(unlock())

2.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)

五、线程的通信 

例子:线程1,2交替打印1-100

涉及到的三个方法:

wait():一旦执行此方法,当前线程就进入阻塞状态,并释放同步监视器

notify() :一旦执行此方法,就会唤醒被wait()的一个线程,如果有多个线程被wait(),就唤醒优先级最高的那一个。

notifyAll():一旦执行此方法,就会唤醒所有被wait的线程

说明:

1. wait(),notify(),notifyAll()这三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。

2.这三个方法的调用者,必须是同步代码块或者同步方法中的同步监视器,否则会出现异常。

3.这三个方法定义在java.lang.Object类中

class Number implements Runnable{
    private int number=1;
    @Override
    public void run(){
        while(true){
            synchronized (this){
                notify();
                if(number<100){
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+number);
                    number++;

                    try {
                        //使得调用如下wait()方法的线程进入阻塞状态
                        wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                }else{
                    break;
                }
            }
        }
    }
}
public class CommunitationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number number=new Number();
        Thread t1=new Thread(number);
        Thread t2=new Thread(number);

        t1.setName("线程一");
        t2.setName("线程二");

        t1.start();
        t2.start();
    }

}

JAVA【多线程】_第7张图片 

 sleep方法和wait方法的异同

1.相同点:一旦执行方法,都可以让当前的线程进入阻塞状态

2.不同点:1)两个方法声明的位置不同:thread类中声明sleep(),Object类中声明wait()

                   2)调用的要求范围不同:sleep()可以在任何需要的场景下调用,wait()必须使用                                  在同步代码块或者同步方法中。

                   3)关于是否释放同步监视器:如果两个方法都使用在同步代码块或者同步方法        中,sleep()不会释放锁,wait()会释放锁(在上面的代码中,线程一进来被阻塞之后,释放了锁,线程二就会进来,通过notify把2给唤醒,然后1就阻塞,就此交替进行)。

例子:生产者和消费者问题

生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk),而消费者(Customer)从店员处取走产品,店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20),如果生产者试图生产更多的产品,店员会叫生产者停一下,如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产;如果店中没有产品了,店员会告诉消费者等一下,如果店中有产品了再通知消费者来取走产品。


这里可能出现两个问题:
1.生产者比消费者快时,消费者会漏掉一些数据没有取到。
2.消费者比生产者快时,消费者会取相同的数据。

/*
分析
1.是否是多线程问题?是,生产者线程,消费者线程
2.是否有共享数据?是,店员(或产品)
3.如何解决线程安全问题?同步机制,三种方法
4.是否设计线程通信?是
 */
public class ProductTest {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk=new Clerk();
        Producer p1=new Producer(clerk);
        p1.setName("生产者1");

        Consumer c1=new Consumer(clerk);
        c1.setName("消费者1");

        Consumer c2=new Consumer(clerk);
        c2.setName("消费者2");

        p1.start();
        c1.start();
        c2.start();

    }
}

class Clerk{
    private int productCount=0;
    //生产产品
    public synchronized void procudeProduct(){
        if(productCount<20){
            productCount++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始生产第"+productCount+"个产品");
            notify();
        }else{
            //等待
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
    //消费产品
    public synchronized void consumeProduct() {
        if(productCount>0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始消费第"+productCount+"个产品");
            productCount--;
            notify();
        }else{
            //等待
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}

class Producer extends Thread{//生产者
    private Clerk clerk;
    public Producer(Clerk clerk){
        this.clerk=clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始生产产品");
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            clerk.procudeProduct();
        }
    }
}

class Consumer extends Thread{//消费者
    private Clerk clerk;
    public Consumer(Clerk clerk){
        this.clerk=clerk;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":开始消费产品");
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}

 六.JDK5.0新增的线程创建

一:实现Callable接口

与使用Runnable相比, Callable功能更强大些
>相比run()方法,可以有返回值
>call()方法可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常的信息
>支持泛型的返回值
>需要借助FutureTask类,比如获取返回结果

Future接口
>可以对具体Runnable、 Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等。
>FutrueTask是Futrue接口的唯一的实现类
>FutureTask 同时实现了Runnable, Future接口。它既可以作为Runnable被线程执行,又可以作为Future得到Callable的返回值 

//1.创建一个实现callable的实现类
class NumThread implements Callable{
//2.实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call方法中
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        int sum=0;
        for(int i=1;i<=100;i++){
            if(i%2==0){
                System.out.println(i);
                sum+=i;
            }
        }
        return sum;
    }
}
public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建callable接口实现类的对象
        NumThread numThread=new NumThread();
        //4.将此callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,
        //创建futuretask的对象
        FutureTask futureTask=new FutureTask(numThread);
        //5,将futuretask的对象作为参数传递到thread类的构造器中,
        //创建thread对象,并调用start
        new Thread(futureTask).start();
        try {
            //6.获取callable只能够call方法的返回值。
            //get方法的返回值即为futureTask构造器参数calllable实现类重写的call()的返回值。
            Object sum=futureTask.get();
            System.out.println("总和为:"+sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (ExecutionException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

    }

}

JAVA【多线程】_第8张图片 

二:使用线程池

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

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

class NumberThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<=100;i++){
            if(i%2==0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            }
        }
    }
}
class NumberThread1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<=100;i++){
            if(i%2!=0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            }
        }
    }
}

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        //1.提供指定线程数量的线程池
        ExecutorService service =Executors.newFixedThreadPool(10);
        ThreadPoolExecutor service1=(ThreadPoolExecutor) service;
        //设置线程池的属性
        service1.setCorePoolSize(15);
        //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或callable接口实现类的对象
        service.execute(new NumberThread());//适合适用于runnable
        service.execute(new NumberThread1());//适合适用于runnable
//        service.submit();//适合使用于callable
        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }
}

 JAVA【多线程】_第9张图片

 

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