JAVA学习DAY-14

一、进程线程

进程（process）是操作系统的任务单元，每一个程序启动后操作系统都会为其分配进程编号（PID）

线程（Thread）是进程中的任务单元，程序启动的时候，首先会创建主线程，可以在主线程中开辟子线程，每一个线程都对应一个虚拟机栈，栈区是线程私有的，堆和方法区是线程共享的

串行

        在一台机器上单线程执行

并行

        并发：在同一台机器上多线程并行执行（存在资源竞争关系）

        并行：在多台机器上并行执行（不存在资源竞争关系）

二、JAVA中实现多线程的方式--4种

1.继承Thread类，重写run方法

2.实现Runnable接口，重写run方法

3.实现Callable接口，重写call方法

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

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        MyCallable mc = new MyCallable();   //创建一个Callable对象
        FutureTask ft = new FutureTask<>(mc);      //创建一个FutureTask对象，用Callable对象作为构造方法的参数
        Thread t = new Thread(ft);      //创建一个Thread对象，用FutureTask对象作为构造方法的参数
        t.start();

        //Integer sum = ft.get();   会阻塞主线程
        //用FutureTask对象的get（）方法取子线程call方法的返回值
        while (true){
            try{
                if(ft.isDone()){        //isDone()方法可以判定子线程有没有运行结束
                    Integer sum = ft.get();   //在取子线程返回值的时候，子线程可以正常返回也可以异常返回
                    System.out.println("子线程返回值:" + sum);
                    break;
                }else {
                    System.out.println("子线程未结束");
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //静态内部类
    //实现线程的方式3:实现Callable接口，重写call方法
    //需要指定泛型，这个泛型是作为子线程返回值的数据类型
    //实现线程的方式1和方式2都无法实现子线程运行后返回一个结果，因为run（）方法的返回值类型是void
    static class MyCallable implements Callable {

        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            Integer sum = 0;
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                sum += i;
                Thread.sleep(100);
            }
            return sum;
        }
    }
}

 

4.实现线程池类

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Demo04 {
    static final int CORE_POOL_SIZE = 5;    //核心线程数
    static final int MAX_POOL_SIZE = 10;     //最大线程数
    static final int QUEUE_CAPACITY = 100;  //队列容量
    static final long KEEP_ALIVE_TIME = 1L; //存活时间

    static ThreadPoolExecutor executor = null;  //静态指针
    static {
        //初始化线程池对象
         executor = new ThreadPoolExecutor(
                CORE_POOL_SIZE,
                MAX_POOL_SIZE,
                KEEP_ALIVE_TIME,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(QUEUE_CAPACITY),
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
        );
    }


    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new myRunnable();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            //executor是线程池指针,execute是线程池方法,参数是一个runnable
            executor.execute(runnable);
        }
    }

    static class myRunnable implements Runnable{

        @Override
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

 

区别：

方式1，2区别

当一个类已经有父类了，此时不方便继承Thread，可以采用实现Runnable接口的方式，Runnable共享资源也方便。

方式1，2和方式3的区别

方式1，2没有返回值，而且子线程出异常主线程捕捉不到，而方式3可以解决

三、线程的生命周期

 

 

四、锁和死锁

锁是Java中用来保证线程操作原子性的一种机制

锁是数据库中用来保证事务操作原子性的一种机制

锁可以避免脏读

Java中的锁有：synchronized和lock锁

synchronized是关键字，可以锁代码块，也可以锁方法

lock是类（官方推荐），只能锁代码块

 上锁方式1：synchronized

 上锁方式2：lock锁 

 

 

 

产生死锁的条件（原因）

1.互斥条件：锁要具有排他性，在同一时刻锁只能被一个线程持有

2.请求与保持条件：一个线程因为请求其他资源被阻塞的时候，对已获取的资源保持不释放

 3.不剥夺条件：一个线程没有主动释放资源之前，是不能被其他线程强行剥夺的

4.循环等待条件：A线程持有资源a的锁，B线程持有资源b的锁，在互相不释放自己持有的锁的情况下，去请求对方持有的锁，这时候会形成双方循环等待，造成永久阻塞

如何解决死锁

破坏任意一个条件即可

1.破坏互斥条件：用共享锁，在同一时刻，锁可以被多个线程持有

2.破坏请求与保持条件：一次性申请所有的资源

3.破坏不剥夺条件：一个线程因为请求其他资源被阻塞的时候，主动释放已获取的资源

4.破坏循环等待条件：所有线程按照同样的顺序请求资源即可

 

五、线程安全类型和线程不安全类型

 我们把数据类型分为线程安全类型和线程不安全类型

如果一个数据类型需要我们自己手动加锁来保证其操作的原子性，那么他就是线程不安全的数据类型。

如果一个数据类型能够自己在方法中加锁，来保证其操作的原子性，那么他就是线程安全的数据类型。

线程不安全	线程安全
ArrayList	1.Vector  2.CopyOnWriteArrayList
HashMap	1.Hashtable  2.ConcurrentHashMap
String,StringBuilder	StringBuffer
int,Integer	AtomicInteger
其他。。。。。