多线程


并发
并行

多线程实现方式

1.继承Thread类
自己创建一个类extends thread类
Start方法开启线程,自动执行重写之后的run方法


2.实现runable接口
自己创建一个类implements runnable

Myrun不能直接使用getname方法,因为这个方法是thread类的方法
所以需要得到当前线程的thread对象,再用getname方法

3.用callable接口和future接口方法
抽象方法run没有返回值,获取不了运行结果
实现callable接口
重写call方法
Future接口不能直接用,要用他的实现类futuretask管理线程运行结果



Thread的方法

Getname
没有起名,有默认名字:Thread-0,Thread-1.。。
Setname
设置线程名字,可以用set,也可以用构造方法,但是构造方法不能继承,要自己重新写个构造方法,通过super继承父类的构造方法


CurrentThread

Sleep 静态方法 用Thread.sleep调用

抢占式调度
随机
优先级最高10,最小1,默认5
Setpriority(int)
Getpriority

守护线程
SetDaemon(true)
非守护和守护默认没有优先级之分
非守护结束,守护慢慢就也会结束

出让线程
Thread.yield()
让结果每一个线程尽可能均匀运行
插入线程

线程的生命周期
有执行资格:有资格去抢CPU的执行权
没有执行权:还没抢到执行权,不能执行代码

线程安全

Ticket要用static修饰,这样所有这个类的对象就可以共享ticket


为什么会出现这个问题?

执行代码时,线程随时都会被其他线程抢夺执行权
如何解决?
同步代码块
让一个线程执行完完整的一次同步代码块里的代码,才可以重新抢夺执行权

Synchronized(锁对象){}
锁对象:是任意的,但是一定是唯一的,前面用static修饰

锁对象可以是本类的字节码文件

同步方法
如果想把一个方法里面所有的代码都锁起来,就不需要同步代码块
直接将synchronized加在方法上

用runable的时候,由于只需要创建一次,所以里面的ticket就可以不用static修饰

Stringbuffer用于多线程环境,里面的方法和stringbuilder一样的
Lock锁
是一个接口,创建对象要用实现类reentrantlock



以上代码可能出现的问题:
- 如果lock没有用static修饰
 
则会所有的线程都会创建一个lock,重复ticket,超出范围的问题又会出现,所以要加static修饰,即所有线程共享一个lock,就能解决

2.程序不停止?
没有执行lock.unlock()方法,有线程一直停留在lock.lock()方法,所以程序没有停止
如何避免?
把unlock写到finally中,保证unlock一定会执行

死锁
不要让两个锁嵌套起来写,这样程序就运行不下去

生产者和消费者
等待唤醒机制
生产者:生产数据
消费者:消费数据
消费者等待

生产者等待

完整机制

方法
Wait
一般用notifyall
这几个方法要通过锁对象来进行调用

重写run方法的套路

Desk

Foodie

Cookie

测试类


第二种实现方式:阻塞队列方式
- 数组,有界
 - 链表,无界
 


生产者和消费者要使用同一个阻塞队列
不需要在写锁对象,因为put和take方法的底层就已经有锁了
Take有返回值,类型和put进去的数据一样


线程的状态

Java没有定义运行状态,只有剩下的六种状态
为什么没有?
因为线程抢到CPU的执行权之后,当前线程就会交给操作系统管理,虚拟机就不会再管这个线程了


package exericise;
public class exercise1 {
    public static void main(String[] args) {
        window t1 = new window();
        window t2 = new window();
        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
package exericise;
public class window extends Thread{
    static int ticket  =1000;
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (exercise1.class){
                if (ticket != 0){
                    ticket--;
                    try {
                        Thread.sleep(3000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    }
                    System.out.println(getName() + "还有"+ticket+"张票");
                }else {
                    break;
                }
            }
        }
    }
} 
 

package exericise;
public class exercise2 {
    public static void main(String[] args) {
        Person t1 = new Person();
        Person t2 = new Person();
        t1.setName("Person1");
        t2.setName("Person2");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
package exericise;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Person extends Thread {
    static int gift = 1000;
    static Lock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            lock.lock();
            try {
                if (!(gift < 10)) {
                    System.out.println(getName() + "送出第" + gift + "个礼物");
                    gift--;
                } else {
                    break;
                }
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
} 

package exericise;
public class exercise3 {
    public static void main(String[] args) {
        Number t1 = new Number();
        Number t2 = new Number();
        t1.setName("线程1");
        t2.setName("线程2");
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
package exericise;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Number extends Thread{
    static int start = 1;
    static int end = 100;
    static Lock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            lock.lock();
            try {
                if (start <= end) {
                    //判断是不是奇数
                    if (start %2 == 1) {
                        //是就打印
                        System.out.println(getName() + ":" + start);
                    }
                    start++;
                }else {
                    //超过范围
                    break;
                }
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
} 

package exericise;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
public class exercise4 {
    public static void main(String[] args) {
        //随机分成3个红包
        Random r = new Random();
        for (int i = 0; i < redBao.arr.length; i++) {
            if (i == redBao.arr.length - 1) {
                redBao.arr[i] = redBao.redPocket;
            }else {
                redBao.arr[i] = r.nextDouble(0.01,redBao.redPocket);
                redBao.redPocket -= redBao.arr[i];
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(redBao.arr));
        redBao rb1 = new redBao();
        redBao rb2 = new redBao();
        redBao rb3 = new redBao();
        redBao rb4 = new redBao();
        redBao rb5 = new redBao();
        rb1.setName("No.1");
        rb2.setName("No.2");
        rb3.setName("No.3");
        rb4.setName("No.4");
        rb5.setName("No.5");
        rb1.start();
        rb2.start();
        rb3.start();
        rb4.start();
        rb5.start();
    }
}
package exericise;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class redBao extends Thread{
    static double redPocket = 100;
    //标记是否已经抢到过
    boolean flag = false;
    static double[] arr = new double[3];
    static Lock lock = new ReentrantLock();
    static int index = 0;
    static int end = 1;
    @Override
    public void run() {
            lock.lock();
            try {
                if (!flag && index <= 2){
                    //还没抢到过红包
                    System.out.println(getName() + "抢到了" + arr[index] + "块钱");
                    index++;
                    flag = true;
                }
                if (end >3) {
                    System.out.println(getName() + "没抢到");
                }
                end++;
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } finally {
                lock.unlock();
            }
    }
} 
 
在run方法中定义一个集合,则所有的进程都会在自己的栈中的run方法里创建出自己的集合,这个集合在不同的进程中独立,互不影响
注意:其实每一个线程都会有自己独立的栈,包括main,里面创建的元素互不影响(除非是static)

线程池

创建线程浪费时间
用完直接丢弃,浪费资源
原理


一般不会关闭线程池:因为服务器24小时都会运行,所以随时都会新任务进来,所以一般不会关闭线程池

Submit:提交任务
Shutdown:销毁线程池
0
自定义线程池
什么时候创建临时线程?
核心线程已被占用,而且排队队伍已满,这是才创建临时线程
先提交的任务,不一定先执行
如图,任务4 5 6在排队,临时线程处理任务7 8

当提交的任务数量大于核心线程数+临时线程数+队伍长度,剩下的任务10就会触发任务拒绝策略


自定义线程池,设置七个参数

ThreadPoolExecutor


到底怎么设置才合适?
最大并行数
系统处理器的线程数,4核8线程,8就是最大并行数
CPU密集型运算:读取文件较少,计算数据较多
为什么+1:如果前面的线程出问题,则多出来的线程就可以顶上,不浪费cpu的时钟周期不被浪费

IO密集性运算:现在的项目大多都是IO密集性的,读取服务器文件操作多
怎么得到计算时间?
通过thread dump的工具来测试计算时间




















