B站韩顺平java学习笔记(十六)-- 多线程基础章节

目录

一  线程介绍 

1  线程相关概念

(1)程序

(2)进程

(3)什么是线程

(4)其他相关概念

(5)查看电脑有多少个cpu核

二  线程的使用

1  线程的创建

(1)继承Thread类,重写run方法

(2)实现Runnable接口,重写run方法

2  多线程执行

3  继承Thread vs 实现Runnable 的区别

4  多线程售票问题

5  线程终止

(1)基本说明

(2)应用实例

三  线程方法

1  常用方法第一组

2  注意事项和细节

3  常用方法第二组

(1)yield:线程的礼让

(2)join:线程的插队

(3)案例

4  课堂练习题

5  用户线程和守护线程

(1)用户线程

(2)守护线程

四  线程的生命周期

五  Synchronized

1  线程同步机制

2  同步具体方法 - Synchronized

(1)同步代码块

(2)同步方法

3  使用同步解决售票问题

六  互斥锁

1  基本介绍

2  注意事项和细节

七  死锁

1  基本介绍

2  应用实例

八  释放锁

1  下面操作会释放锁

2  下面操作不会释放锁

九  本章作业

1  编程题

2  编程题

知识点

1  面对异常的快捷键处理方式


一  线程介绍 

1  线程相关概念

(1)程序

       是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合(简单说就是写的代码)。

(2)进程

① 进程是指运行中的程序,比如使用的QQ,就启动了一个进程,操作系统回味该进程分配内存空间。当我们使用迅雷,又启动了一个进程,操作系统将会为迅雷分配新的内存空间。

② 进程是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是动态过程:有它自身的产生、存在和消亡的过程。

(3)什么是线程

① 线程是由进程创建的,是进程的一个实体;

② 一个进程可以拥有多个线程,就比如迅雷可以同时(包括并发和并行)下载多个文件。

(4)其他相关概念

① 单线程:同一个时刻,只允许执行一个线程;

② 多线程:同一个时刻,可以执行多个线程,比如:一个qq进程,可以同时打开多个聊天窗口,一个迅雷进程,可以同时下载多个文件;

③ 并发:同一个时刻,多个任务交替执行,造成一种“貌似同时”的感觉,简单的说,单核cpu实现的多任务就是并发。

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④ 并行:同一个时刻,多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行。并发和并行可能同时存在。

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(5)查看电脑有多少个cpu核

public class CpuNums {
    public static void main(String[] args) {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        //获取当前电脑cpu的数量(核心数)
        int nums = runtime.availableProcessors();
        System.out.println(nums );
    }
}

二  线程的使用

1  线程的创建

       在Java线程创建有两种方式。

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(1)继承Thread类,重写run方法

public class Thread01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        //创建Cat对象,可以当做线程使用
        Cat cat = new Cat();
        cat.start();//启动线程-> 最终会执行cat的run方法
 
 
    }

class Cat extends Thread {

    int times = 0;
    @Override
    public void run() {//重写run方法,写上自己的业务逻辑

        while (true) {
            //该线程每隔1秒。在控制台输出 “喵喵, 我是小猫咪”
            System.out.println("喵喵, 我是小猫咪" + (++times) + " 线程名=" + Thread.currentThread().getName());
            //让该线程休眠1秒 ctrl+alt+t
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(times == 80) {
                break;//当times 到80, 退出while, 这时线程也就退出..
            }
        }
    }
}

        在main里面建立一个循环,此时main内的循环会和main建立的Thread0线程交替执行(并发),进程可以创建线程,线程也可以创建线程。

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public class Thread01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        //创建Cat对象,可以当做线程使用
        Cat cat = new Cat();



        cat.start();//启动线程-> 最终会执行cat的run方法

      
        System.out.println("主线程继续执行" + Thread.currentThread().getName());//名字main
        for(int i = 0; i < 60; i++) {
            System.out.println("主线程 i=" + i);
            //让主线程休眠
            Thread.sleep(1000);
        }

    }
}

class Cat extends Thread {

    int times = 0;
    @Override
    public void run() {//重写run方法,写上自己的业务逻辑

        while (true) {
            //该线程每隔1秒。在控制台输出 “喵喵, 我是小猫咪”
            System.out.println("喵喵, 我是小猫咪" + (++times) + " 线程名=" + Thread.currentThread().getName());
            //让该线程休眠1秒 ctrl+alt+t
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(times == 80) {
                break;//当times 到80, 退出while, 这时线程也就退出..
            }
        }
    }
}

       问题 为什么调用Start方法,而不是run方法去启动线程?

       run方法就是一个普通的方法, 没有真正的启动一个线程,如果调用cat.run();就会把run方法执行完毕,才向下执行

       而调用cat.start();会进行如下的步骤: 

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  /*
            (1)
            public synchronized void start() {
                start0();
            }
            (2)
            //start0() 是本地方法,是JVM调用, 底层是c/c++实现
            //真正实现多线程的效果, 是start0(), 而不是 run
            private native void start0();

         */

(2)实现Runnable接口,重写run方法

       Java是单继承的,在某些情况下,一个类可能已经继承了某一个父类,这时候如果想要创建线程只能通过实现接口来创建了。

       因为Runable接口当中只有run() 方法,因此不能直接调用start()方法,所以需要一个代理(即新建一个Thread类,将dog当作参数输入)完成该方法的调用。

public class Thread02 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        //dog.start(); 这里不能调用start
        //创建了Thread对象,把 dog对象(实现Runnable),放入Thread
        Thread thread = new Thread(dog);
        thread.start();

    }
}


class Dog implements Runnable { //通过实现Runnable接口,开发线程

    int count = 0;

    @Override
    public void run() { //普通方法
        while (true) {
            System.out.println("小狗汪汪叫..hi" + (++count) + Thread.currentThread().getName());

            //休眠1秒
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            if (count == 10) {
                break;
            }
        }
    }
}

        模拟代理模式。

//线程代理类 , 模拟了一个极简的Thread类
class ThreadProxy implements Runnable {//你可以把Proxy类当做 ThreadProxy

    private Runnable target = null;//属性,类型是 Runnable

    @Override
    public void run() {
        if (target != null) {
            target.run();//动态绑定(运行类型Tiger)
        }
    }

    public ThreadProxy(Runnable target) {
        this.target = target;
    }

    public void start() {
        start0();//这个方法时真正实现多线程方法
    }

    public void start0() {
        run();
    }
}
class Animal {
}

class Tiger extends Animal implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("老虎嗷嗷叫....");
    }
}
public class Thread02 {
    public static void main(String[] args) {

        Tiger tiger = new Tiger();//实现了 Runnable
        ThreadProxy threadProxy = new ThreadProxy(tiger);
        threadProxy.start();

    }
}

2  多线程执行

public class Thread03 {
    public static void main(String[] args) {

        T1 t1 = new T1();
        T2 t2 = new T2();
        Thread thread1 = new Thread(t1);
        Thread thread2 = new Thread(t2);
        thread1.start();//启动第1个线程
        thread2.start();//启动第2个线程
        //...

    }
}

class T1 implements Runnable {

    int count = 0;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            //每隔1秒输出 “hello,world”,输出10次
            System.out.println("hello,world " + (++count));
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(count == 60) {
                break;
            }
        }
    }
}

class T2 implements Runnable {

    int count = 0;

    @Override
    public void run() {
        //每隔1秒输出 “hi”,输出5次
        while (true) {
            System.out.println("hi " + (++count));
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(count == 50) {
                break;
            }
        }
    }
}

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        注意:线程全部结束,该进程才会结束。

3  继承Thread vs 实现Runnable 的区别

(1)从Java的设计来看,通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本质上没有区别,因为Thread类本身就实现了Runnable接口;

(2)实现Runnable接口方式更适合多个线程共享一个资源的情况,并且避免了单继承限制。

        下图程序当中,线程thread01和thread02就共享了t3。

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4  多线程售票问题

B站韩顺平java学习笔记(十六)-- 多线程基础章节_第8张图片

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

        //测试
//        SellTicket01 sellTicket01 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket02 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket03 = new SellTicket01();
//
//        //这里我们会出现超卖..
//        sellTicket01.start();//启动售票线程
//        sellTicket02.start();//启动售票线程
//        sellTicket03.start();//启动售票线程


        System.out.println("===使用实现接口方式来售票=====");
        SellTicket02 sellTicket02 = new SellTicket02();

        new Thread(sellTicket02).start();//第1个线程-窗口
        new Thread(sellTicket02).start();//第2个线程-窗口
        new Thread(sellTicket02).start();//第3个线程-窗口


    }
}


//使用Thread方式

class SellTicket01 extends Thread {

    private static int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            if (ticketNum <= 0) {
                System.out.println("售票结束...");
                break;
            }

            //休眠50毫秒, 模拟
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                    + " 剩余票数=" + (--ticketNum));

        }
    }
}



//实现接口方式
class SellTicket02 implements Runnable {
    private int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            if (ticketNum <= 0) {
                System.out.println("售票结束...");
                break;
            }

            //休眠50毫秒, 模拟
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                    + " 剩余票数=" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1  - -2

        }
    }
}

        可能会出现多售票的情况,因为进程不是同步的。

5  线程终止

(1)基本说明

①  当线程完成任务后,会自动退出;

②  还可以通过使用变量来控制run方法退出的方式停止线程,即通知方式。

(2)应用实例

public class ThreadExit_ {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t1 = new T();
        t1.start();

        //如果希望main线程去控制t1 线程的终止, 必须可以修改 loop
        //让t1 退出run方法,从而终止 t1线程 -> 通知方式

        //让主线程休眠 10 秒,再通知 t1线程退出
        System.out.println("main线程休眠10s...");
        Thread.sleep(10 * 1000);
        t1.setLoop(false);
    }
}

class T extends Thread {
    private int count = 0;
    //设置一个控制变量
    private boolean loop = true;
    @Override
    public void run() {
        while (loop) {

            try {
                Thread.sleep(50);// 让当前线程休眠50ms
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("T 运行中...." + (++count));
        }

    }

    public void setLoop(boolean loop) {
        this.loop = loop;
    }
}

三  线程方法

1  常用方法第一组

(1)setName //设置线程名称,使其与参数name相同;

(2)getName //返回该线程的名称;

(3)start //使该线程开始执行;Java虚拟机底层调用该线程的start0方法;

(4)run //调用线程对象run方法;

(5)setPriority //更改线程的优先级;

(6)getPriority //获取线程的优先级;

(7)sleep //在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行);

(8)interrupt //中断线程,注意不是终止,如果线程正在休眠,则停止休眠,继续执行。

public class ThreadMethod01 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //测试相关的方法
        T t = new T();
        t.setName("老韩");
        t.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//1
        t.start();//启动子线程


        //主线程打印5 hi ,然后我就中断 子线程的休眠
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("hi " + i);
        }

        System.out.println(t.getName() + " 线程的优先级 =" + t.getPriority());//1

        t.interrupt();//当执行到这里,就会中断 t线程的休眠.



    }
}

class T extends Thread { //自定义的线程类
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                //Thread.currentThread().getName() 获取当前线程的名称
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  吃包子~~~~" + i);
            }
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 休眠中~~~");
                Thread.sleep(20000);//20秒
            } catch (InterruptedException e) {
                //当该线程执行到一个interrupt 方法时,就会catch 一个 异常, 可以加入自己的业务代码
                //InterruptedException 是捕获到一个中断异常.
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "被 interrupt了");
            }
        }
    }
}

2  注意事项和细节

(1)start底层会创建新的线程,调用run,run就是一个简单的方法调用,不会启动新线程;

(2)线程优先级的范围;

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(3)interrupt,中断线程,但没有真正的结束线程,所以一般用于中断正在休眠的线程;

(4)sleep:线程的静态方法,使当前线程休眠。

3  常用方法第二组

(1)yield:线程的礼让

       让出CPU,让其他线程执行,但是礼让的时间不确定,所以不一定礼让成功。

(2)join:线程的插队

       插队的线程一旦插队成功,则肯定先执行完插入的线程所有的任务。

(3)案例

       main线程创建了一个子线程,每隔1s输出hello,输出20次,主线程每隔1s,输出hi,输出20次。要求两个线程同时执行,当主线程输出5次后,就让子线程运行完毕,主线程再继续执行。

public class ThreadMethod02 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        T2 t2 = new T2();
        t2.start();

        for(int i = 1; i <= 20; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("主线程(小弟) 吃了 " + i  + " 包子");
            if(i == 5) {
                System.out.println("主线程(小弟) 让 子线程(老大) 先吃");
                //join, 线程插队
                //t2.join();// 这里相当于让t2 线程先执行完毕
                Thread.yield();//礼让,不一定成功..
                System.out.println("线程(老大) 吃完了 主线程(小弟) 接着吃..");
            }

        }
    }
}

class T2 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);//休眠1秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("子线程(老大) 吃了 " + i +  " 包子");
        }
    }
}

4  课堂练习题

B站韩顺平java学习笔记(十六)-- 多线程基础章节_第10张图片

B站韩顺平java学习笔记(十六)-- 多线程基础章节_第11张图片

public class ThreadMethodExercise {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        TT tt = new TT();
        Thread thread = new Thread(tt);
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("Hi" + i);
            if (i == 5){
                thread.start();
                thread.join();
            }
        }
        System.out.println("主线程结束..");

    }
}
class TT implements Runnable{
    private int count;
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Hello" + (++count));

            if (count == 10){
                System.out.println("子线程结束..");
                break;
            }
        }
    }
}

5  用户线程和守护线程

(1)用户线程

       也叫工作线程,当线程的任务执行完或通知方式通知它结束。

(2)守护线程

       一般是为了工作线程服务的,当所有的用户线程结束,守护线程自动结束。常见的守护线程就是垃圾回收机制。

       注意守护线程的设置要放在创建线程的前面,如下。

        myDaemonThread.setDaemon(true);
        myDaemonThread.start();

public class ThreadMethod03 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyDaemonThread myDaemonThread = new MyDaemonThread();
        //如果我们希望当main线程结束后,子线程自动结束
        //,只需将子线程设为守护线程即可
        myDaemonThread.setDaemon(true);
        myDaemonThread.start();

        for( int i = 1; i <= 10; i++) {//main线程
            System.out.println("宝强在辛苦的工作...");
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

class MyDaemonThread extends Thread {
    public void run() {
        for (; ; ) {//无限循环
            try {
                Thread.sleep(1000);//休眠1000毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("马蓉和宋喆快乐聊天,哈哈哈~~~");
        }
    }
}

四  线程的生命周期

       线程有七种状态:NEW、Runable(Ready、Running)、TimeWaiting、Waiting、Blocked、Teminated。 

B站韩顺平java学习笔记(十六)-- 多线程基础章节_第12张图片

public class ThreadState_ {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        System.out.println(t.getName() + " 状态 " + t.getState());
        t.start();

        while (Thread.State.TERMINATED != t.getState()) {
            System.out.println(t.getName() + " 状态 " + t.getState());
            Thread.sleep(500);
        }

        System.out.println(t.getName() + " 状态 " + t.getState());

    }
}

class T extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println("hi " + i);
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            break;
        }
    }
}

五  Synchronized

1  线程同步机制

(1)在多线程编程,一些敏感数据不允许被多个线程同时访问,此时就使用同步访问技术,保证数据在任何同一时刻,最多有一个线程访问,以保证数据的完整性;

(2)线程同步,即当有一个线程在对内存进行操作时,其他线程都不可以对这个内存地址进行操作,直至该线程完成操作,其他线程才能对该内存地址进行操作。

2  同步具体方法 - Synchronized

(1)同步代码块

       synchronized(对象){  //得到对象的锁,才能操作同步代码

              //需要被同步代码;

        }

(2)同步方法

       synchronized还可以放在方法声明中,表示整个方法。

       public synchronized void m(String name){

                //需要被同步的代码

       }

3  使用同步解决售票问题

       要注意不能直接在run()方法前加synchronized,因为这样会使得只有一个窗口可以进入卖票,使得其他俩窗口一直处于锁死状态,直至票卖完退出。还有就是在继承类的方式当中,要给sell()方法加上static,这样才能保证三个线程调用的是同一个方法。

public class Practice02{
    public static void main(String[] args) {


        System.out.println("===使用继承类方式来售票=====");
        SellTicket03 sellTicket1 = new SellTicket03();
        SellTicket03 sellTicket2 = new SellTicket03();
        SellTicket03 sellTicket3 = new SellTicket03();

        sellTicket1.start();//启动售票线程
        sellTicket2.start();//启动售票线程
        sellTicket3.start();//启动售票线程

//
//        System.out.println("===使用实现接口方式来售票=====");
//        SellTicket04 sellTicket02 = new SellTicket04();
//
//        new Thread(sellTicket02).start();//第1个线程-窗口
//        new Thread(sellTicket02).start();//第2个线程-窗口
//        new Thread(sellTicket02).start();//第3个线程-窗口


    }
}


//使用Thread方式

class SellTicket03 extends Thread {

    private static int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private static boolean bool = true;//控制run方法的变量
    public static synchronized void sell(){//同步方法,同一时刻,只能有一个线程执行该方法
        if (ticketNum <= 0) {
            System.out.println("售票结束...");
            bool = false;
            return;
        }

        //休眠50毫秒, 模拟
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                + " 剩余票数=" + (--ticketNum));
    }
    @Override
    public void  run() {
        while (bool) {

            sell();

        }
    }
}

//实现接口方式

class SellTicket04 implements Runnable {
    private int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private boolean bool = true;
    public synchronized void sell(){
        if (ticketNum <= 0) {
            System.out.println("售票结束...");
            bool = false;
            return;
        }

        //休眠50毫秒, 模拟
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                + " 剩余票数=" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1
    }
    @Override
    public void run() {
        while (bool) {
            sell();
        }
    }
}

六  互斥锁

1  基本介绍

(1)Java语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保证共享数据操作的完整性;

(2)每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记,这个标记用来保证在任意时刻,只能有一个线程访问该对象;

(3)关键字synchronized来于对象的互斥锁练习,当某个对象用synchronized修饰时,表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问;

(4)同步的局限性:导致程序的执行效率要降低;

(5)同步方法(非静态的)的锁可以是this,也可以是其他对象(要求是同一个对象);【该方法适用于实现接口的同步,因为继承类的化不同线程操作的是不同的对象】

(6)同步方法(静态的)的锁为当前类本身。【该方法适用于继承类的同步,也可以用于实现接口的同步】

       代码示例 - 同步方法(非静态)

//实现接口的同步
//第一种,在方法上添加synchronized修饰,默认锁在this对象
class SellTicket04 implements Runnable {
    private  int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private  boolean bool = true;
    public synchronized void sell(){
        if (ticketNum <= 0) {
            System.out.println("售票结束...");
            bool = false;
            return;
        }

        //休眠50毫秒, 模拟
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                + " 剩余票数=" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1
    }
    @Override
    public void run() {
        while (bool) {
            sell();
        }
    }
}
//实现接口的同步
//第二种,在方法上内部设置同步代码块添加修饰,锁可以在this对象,也可以是其他对象,但是必须是同一个对象,若不是同一个对象,那么不同线程操作的对象就不同了,就不存在同步问题了。
class SellTicket04 implements Runnable {
    private  int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private  boolean bool = true;
    public void sell(){
        synchronized(this){//此时锁在this对象
            if (ticketNum <= 0) {
            System.out.println("售票结束...");
            bool = false;
            return;
        }

        //休眠50毫秒, 模拟
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                + " 剩余票数=" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1
        }
        
    }
    @Override
    public void run() {
        while (bool) {
            sell();
        }
    }
}

       代码示例 - 同步代码块(非静态) 

class SellTicket04 implements Runnable {
    private  int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private  boolean bool = true;
    Object object = new Object();
    public void sell(){
        synchronized(object){//此时锁在object对象
            if (ticketNum <= 0) {
            System.out.println("售票结束...");
            bool = false;
            return;
        }

        //休眠50毫秒, 模拟
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                + " 剩余票数=" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1
        }
        
    }
    @Override
    public void run() {
        while (bool) {
            sell();
        }
    }
}

       代码示例 - 同步方法(静态)

//继承类的同步
//第一种,静态方法直接写synchronized修饰,默认所在该类
class SellTicket03 extends Thread {

    private static int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private static boolean bool = true;
    public static synchronized void sell(){
            if (ticketNum <= 0) {
                System.out.println("售票结束...");
                bool = false;
                return;
            }

            //休眠50毫秒, 模拟
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                    + " 剩余票数=" + (--ticketNum));

    }
    @Override
    public void  run() {
        while (bool) {

            sell();

        }
    }
}
//实现接口的同步
//第一种,在静态方法上添加synchronized修饰,默认锁在该类
class SellTicket04 implements Runnable {
    private  int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private  boolean bool = true;
    public static synchronized void sell(){
        if (ticketNum <= 0) {
            System.out.println("售票结束...");
            bool = false;
            return;
        }

        //休眠50毫秒, 模拟
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                + " 剩余票数=" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1
    }
    @Override
    public void run() {
        while (bool) {
            sell();
        }
    }
}

       代码示例 - 同步代码块(静态)

//继承类的同步
//第二种,静态方法内部写同步代码块,默认的锁在该类
class SellTicket03 extends Thread {

    private static int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private static boolean bool = true;
    public static  void sell(){
        synchronized(SellTicket03.class){
            if (ticketNum <= 0) {
                System.out.println("售票结束...");
                bool = false;
                return;
            }

            //休眠50毫秒, 模拟
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                    + " 剩余票数=" + (--ticketNum));
        }

    }
    @Override
    public void  run() {
        while (bool) {

            sell();

        }
    }
}
//实现接口的同步
//第二种,在静态方法上内设置添加synchronized修饰的同步代码块,默认锁在该类
class SellTicket04 implements Runnable {
    private static int ticketNum = 100;//让多个线程共享 ticketNum
    private static boolean bool = true;
    public static void sell(){
        synchronized(SellTicket04.class){
            if (ticketNum <= 0) {
            System.out.println("售票结束...");
            bool = false;
            return;
        }

        //休眠50毫秒, 模拟
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("窗口 " + Thread.currentThread().getName() + " 售出一张票"
                + " 剩余票数=" + (--ticketNum));//1 - 0 - -1
        }
    }
    @Override
    public void run() {
        while (bool) {
            sell();
        }
    }
}

2  注意事项和细节

(1)同步方法如果没有使用static修饰:默认锁对象为this;

(2)如果方法使用static修饰,默认锁对象:当前类.class

(3)实现的落地步骤:

       ①  需要先分析上锁的代码;

       ②  选择同步代码块【范围小,效率高,优选】或者同步方法;

       ③  要求多个线程的锁对象为同一个即可。

七  死锁

1  基本介绍

       多个线程都占用了对方的资源,都不肯相让,导致了思索,在编程中一定要避免死锁的发生。

2  应用实例

public class DeadLock_ {
    public static void main(String[] args) {
        //模拟死锁现象
        DeadLockDemo A = new DeadLockDemo(true);
        A.setName("A线程");
        DeadLockDemo B = new DeadLockDemo(false);
        B.setName("B线程");
        A.start();
        B.start();
    }
}


//线程
class DeadLockDemo extends Thread {
    static Object o1 = new Object();// 保证多线程,共享一个对象,这里使用static
    static Object o2 = new Object();
    boolean flag;

    public DeadLockDemo(boolean flag) {//构造器
        this.flag = flag;
    }

    @Override
    public void run() {

        //下面业务逻辑的分析
        //1. 如果flag 为 T, 线程A 就会先得到/持有 o1 对象锁, 然后尝试去获取 o2 对象锁
        //2. 如果线程A 得不到 o2 对象锁,就会Blocked
        //3. 如果flag 为 F, 线程B 就会先得到/持有 o2 对象锁, 然后尝试去获取 o1 对象锁
        //4. 如果线程B 得不到 o1 对象锁,就会Blocked
        if (flag) {
            synchronized (o1) {//对象互斥锁, 下面就是同步代码
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入1");
                synchronized (o2) { // 这里获得li对象的监视权
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入2");
                }
                
            }
        } else {
            synchronized (o2) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入3");
                synchronized (o1) { // 这里获得li对象的监视权
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入4");
                }
            }
        }
    }
}

八  释放锁

1  下面操作会释放锁

(1)当前线程的同步方法、同步代码块执行结束;

(2)当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、return;

(3)当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception,导致异常结束;

(4)当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法,当前线程停止,并释放锁。

2  下面操作不会释放锁

(1)线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用Thread.sleep(),Thread.yield()方法暂停当前线程的执行,不会释放锁;

(2)线程执行同步代码块时,其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起,该线程不会释放锁。

       提示:不推荐使用suspend()和resume()来控制线程。

九  本章作业

1  编程题

B站韩顺平java学习笔记(十六)-- 多线程基础章节_第13张图片

public class Homework01 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        B b = new B(a);//一定要注意.
        a.start();
        b.start();
    }
}

//创建A线程类
class A extends Thread {
    private boolean loop = true;

    @Override
    public void run() {
        //输出1-100数字
        while (loop) {
            System.out.println((int)(Math.random() * 100 + 1));
            //休眠
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("a线程退出...");

    }

    public void setLoop(boolean loop) {//可以修改loop变量
        this.loop = loop;
    }
}

//直到第2个线程从键盘读取了“Q”命令
class B extends Thread {
    private A a;
    private Scanner scanner = new Scanner(System.in);

    public B(A a) {//构造器中,直接传入A类对象
        this.a = a;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            //接收到用户的输入
            System.out.println("请输入你指令(Q)表示退出:");
            char key = scanner.next().toUpperCase().charAt(0);
            if(key == 'Q') {
                //以通知的方式结束a线程
                a.setLoop(false);
                System.out.println("b线程退出.");
                break;
            }
        }
    }
}

2  编程题

B站韩顺平java学习笔记(十六)-- 多线程基础章节_第14张图片

B站韩顺平java学习笔记(十六)-- 多线程基础章节_第15张图片

public class Homework02 {
    public static void main(String[] args) {
        T t = new T();
        Thread thread1 = new Thread(t);
        thread1.setName("t1");
        Thread thread2 = new Thread(t);
        thread2.setName("t2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

//编程取款的线程
//1.因为这里涉及到多个线程共享资源,所以我们使用实现Runnable方式
//2. 每次取出 1000
class T implements  Runnable {
    private int money = 10000;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {

            //解读
            //1. 这里使用 synchronized 实现了线程同步
            //2. 当多个线程执行到这里时,就会去争夺 this对象锁
            //3. 哪个线程争夺到(获取)this对象锁,就执行 synchronized 代码块, 执行完后,会释放this对象锁
            //4. 争夺不到this对象锁,就blocked ,准备继续争夺
            //5. this对象锁是非公平锁.

            synchronized (this) {//
                //判断余额是否够
                if (money < 1000) {
                    System.out.println("余额不足");
                    break;
                }

                money -= 1000;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 取出了1000 当前余额=" + money);
            }

            //休眠1s
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

知识点

1  面对异常的快捷键处理方式

(1)使用Ctrl+Alt+t 选择try/catch来进行抑制异常;

(2)使用Alt+Enter来选择try/catch或者throw抛出异常来抑制。

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