Java多线程（三）

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、线程通信

1.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，就唤醒优先级高的那个
notifyAll(): 一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程。

2.说明

1.wait()，notify()，notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中
2.wait()，notify()，notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器，否则，会出现IllegalMonitorStateException异常
3.wait()，notify()，notifyAll()三个方法是定以在java.lang.Object类中

3.线程通信的例子：使用两个线程打印 1-100 交替打印

package com.tyust.java5;

/**
 * @author YML TYUST-XDU 2019-2026
 * @create 2023-09-22 21:35
 * 线程通信的例子：使用两个线程打印 1-100 交替打印
 */

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) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    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) {
                        e.printStackTrace();
                    }


                }
                else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

public class CommunicationTest {
    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();
    }
}

二、sleep()和wait()的异同？

1.相同点

一旦执行方法，都可以使得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同步方法中，sleep()不会释放锁，wait()会释放锁。

三、线程通信的应用：经典例题：生产者/消费者问题

1.问题描述

2.代码实现

package com.tyust.java5;

/**
 * @author YML TYUST-XDU 2019-2026
 * @create 2023-09-22 21:58
 * 线程通信的应用   生产者/消费者问题
 */

class Clerk{

    private int productCount = 0;
    //生产产品
    public synchronized void produceProduct() {
        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) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //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) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.produceProduct();
        }
    }
}

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) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.consumeProduct();
        }
    }
}

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();
    }
}

四、创建线程的方式三: 实现Callable接口。 — JDK 5.0新增

1.代码Demo

package com.tyust.java1;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

/**
 * @author YML TYUST-XDU 2019-2026
 * @create 2023-09-23 9:50
 * 创建线程的方式三：实现Callable接口   ---- JDK5.0新增
 */
//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()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中call方法中返回值
            //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable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) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

2.如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大?

1.call()可以有返回值的
2.call() 可以楚出异常，被外面的操作捕获，获取异常的信息
3.Callable是支持泛型的

五、创建线程的方式四：使用线程池

1.好处

1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程，不需要每次都创建)
3.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

创建多线程有四种方式！！！

2.代码案例

package com.tyust.java1;

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

/**
 * @author YML TYUST-XDU 2019-2026
 * @create 2023-09-23 10:26
 * 创建线程的方式四：使用线程池
 */

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
//        System.out.println(service.getClass());
//        service1.setCorePoolSize(15);
//        service1.setKeepAliveTime();


        //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(Callable callable);  //适合适用于Callable
        service.shutdown();  //3.关闭连接池

    }
}

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