多线程


1.简介

  了解概念(并行并发,死锁)

  简单介绍:

  进程是操作系统调度和分配资源的最小单位,线程是CPU调度的最小单位。不同的进程之间是不共享内存的。进程之间的数据交换和通信的成本是很高。不同的线程是共享同一个进程的内存的。当然不同的线程也有自己独立的内存空间。对于方法区,堆中中的同一个对象的内存,线程之间是可以共享的,但是栈的局部变量永远是独立的。

2.创建线程的几种方法

  2.1继承Thread类

// 第一种开启子线程的方式,自定义线程类继承自Thread类
public class ThreadOne extends Thread {
    public ThreadOne(){

    }
    public ThreadOne(String name){//使用线程名的创建方法
        super(name);
    }
    @Override
    public void run() {
        // run方法中编写开启子线程后运行的代码
        for(int i = 1;i <= 100; i++){
            // getName()获取当前线程的线程名
            System.out.println(this.getName()+":"+i+"-------------------------------");
        }
    }
}

  2.2实现接口Runnable类

public class ThreadTwo implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            try {
                Thread.currentThread().sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"ThreadTwo ~~~~~~~~~~~~~~~~");
        }
    }

3.线程使用方法

  3.1继承类Thread类的使用方法

直接实例化,调用继承自Thread类的start()方法启动线程

public class Test00 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread();
        ThreadOne threadOne = new ThreadOne("小明");
        ThreadOne threadOne1 = new ThreadOne("Hock");
      
        threadOne.start();
        threadOne1.start();
    }
}

  3.2实现Runnable类的使用

实例化一个线程类,将Runnable的实现类传入,使用start()方法

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadTwo thread = new ThreadTwo();
        new Thread(thread).start();
        new Thread(thread).start();
        new Thread(thread).start();
    }
}

4.线程安全问题

  当线程访问同时访问一个资源时,会出现问题

package com.xm;

/**
 * @Author Mr.Alex
 * @Date 2021/11/15 18:43
 * @Version 1.0
 */
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        Ticks ticks = new Ticks();
        ThreadOne threadOne = new ThreadOne(ticks);
        ThreadOne threadOne1 = new ThreadOne(ticks);
        threadOne.start();
        threadOne1.start();
    }
}
class Ticks{
    private int tNums =100;//总计票数有100
    public void buyTicks(){
        if(tNums >0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "买了一张票" + "还剩下" + --tNums + "张票");
        }
    }

    public int getNums() {
        return tNums;
    }

    public void settNums(int tNums) {
        this.tNums = tNums;
    }
}
class ThreadOne extends Thread{
    Ticks ticks;
    @Override
    public void run() {
        while (ticks.getNums()>0){
            ticks.buyTicks();
        }
    }
    public ThreadOne(Ticks ticks){
        this.ticks = ticks;
    }
}

(线程的调度看cpu的心情,结果可能有所差别)俩个不同的线程买到了同一张票。

解决问题:引入synchronized关键字,加入锁对象,使得同一个资源只有一个线程访问,当一个线程结束访问时,另一个线程才能访问

使用锁方法时,默认锁对象:

(1)静态方法:锁对象是当前类的Class对象

(2)非静态方式:this

package com.xm;

/**
 * @Author Mr.Alex
 * @Date 2021/11/15 18:43
 * @Version 1.0
 */
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        Ticks ticks = new Ticks();
        ThreadOne threadOne = new ThreadOne(ticks);
        ThreadOne threadOne1 = new ThreadOne(ticks);
        threadOne.start();
        threadOne1.start();
    }
}
class Ticks{
    private int tNums =100;//总计票数有100
    public synchronized void buyTicks(){
        if(tNums >0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "买了一张票" + "还剩下" + --tNums + "张票");
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        else {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "没买到票,票卖完了----------");
        }
    }

    public int getNums() {
        return tNums;
    }

    public void settNums(int tNums) {
        this.tNums = tNums;
    }
}
class ThreadOne extends Thread{
    Ticks ticks;
    @Override
    public void run() {
        while (ticks.getNums()>=1){
            ticks.buyTicks();
        }
    }
    public ThreadOne(Ticks ticks){
        this.ticks = ticks;
    }
}

synchronized关键字还可以修饰代码块,注意

(1)必须是对象,不能是基本数据类型

(2)这个锁对象,必须保证多个线程之间使用的是同一个

synchronized(锁对象){
    需要同步的代码
}

5.线程通信

生产者和消费者问题

解决方法:引入下面方法,通知线程是工作还是休息

java.lang.Object类的方式:

(1)wait():等待

(2)notify()/notifyAll():唤醒

它们都必须由“锁/对象监视器”来调用,否则就会报错。

设定菜品初始值为一百,菜品为一百时厨师不做菜,菜品等于0时服务员不上菜,其他时候厨师服务员都工作。

菜品类Dish:

package com.alex;

/**
 * @Author Mr.Alex
 * @Date 2021/11/15 11:24
 * @Version 1.0
 */
public class Dish {
    private int dishNums = 100;
    public synchronized void add(){
        while (dishNums>=100){
            System.out.println("菜够了,厨师" + Thread.currentThread().getName() + "不做菜了");
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        try{
            Thread.sleep(100);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("厨师" + Thread.currentThread().getName() + "做了一道菜" + "还剩下" + ++dishNums + "道菜");
        this.notifyAll();
    }
    public synchronized void sub(){
        while (dishNums <= 0){
            System.out.println("菜不够了,服务员" + Thread.currentThread().getName() + "不送菜了");
            try {
                this.wait();
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
        try{
            Thread.sleep(50);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("服务员" + Thread.currentThread().getName() + "送了一道菜" + "还剩下" + --dishNums + "道菜");
        this.notifyAll();
    }
}

厨师类Cooker

package com.alex;

/**
 * @Author Mr.Alex
 * @Date 2021/11/15 11:42
 * @Version 1.0
 */
public class Cooker implements Runnable{
    private Dish dish;
    public Cooker(Dish dish) {
        this.dish = dish;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            dish.add();
        }
    }
}

服务员Attendant:

package com.alex;

/**
 * @Author Mr.Alex
 * @Date 2021/11/15 11:42
 * @Version 1.0
 */
public class Cooker implements Runnable{
    private Dish dish;
    public Cooker(Dish dish) {
        this.dish = dish;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            dish.add();
        }
    }
}

测试类Test02:(三个厨师,三个服务员)

package com.xm;

import com.alex.Attendant;
import com.alex.Cooker;
import com.alex.Dish;

/**
 * @Author Mr.Alex
 * @Date 2021/11/15 11:45
 * @Version 1.0
 */
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        Dish dish = new Dish();
        Cooker cooker = new Cooker(dish);
        Attendant attendant = new Attendant(dish);
        new Thread(cooker).start();
        new Thread(cooker).start();
        new Thread(cooker).start();
        new Thread(attendant).start();
        new Thread(attendant).start();
        new Thread(attendant).start();
    }
}

6.死锁

当俩个或多个线程互相持有对方想要的锁时会出现死锁。

package com.xm;

/**
 * @Author Mr.Alex
 * @Date 2021/11/15 19:32
 * @Version 1.0
 */
public class Test04 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        B b = new B();
        ThreadTest threadTest = new ThreadTest(a);
        ThreadTest threadTest1 = new ThreadTest(b);
        threadTest.start();
        threadTest1.start();
    }
}
class ThreadTest extends Thread{
    Object obj;

    public ThreadTest(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    @Override
    public void run() {
        if(obj instanceof A){
            obj = (A) obj;
            synchronized ("猪脚饭") {
                ((A) obj).get();
                synchronized ("北京烤鸭") {
                    ((A) obj).eat();
                }
            }
        }
        else if(obj instanceof B){
            obj = (B) obj;
            synchronized ("北京烤鸭") {
                ((B) obj).get();
                synchronized ("猪脚饭") {
                    ((B) obj).eat();
                }
            }
        }
        else obj = null;
    }
}
class A{
    public void get(){
        System.out.println("我想要猪脚饭");

    }
    public void eat(){
        System.out.println("吃到了猪脚饭嘻嘻~~");
    }
}
class B{
    public void get(){
        System.out.println("我想要北京烤鸭");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("吃到了北京烤鸭嘻嘻~~");
    }
}

想吃猪脚饭的,拿了北京烤鸭的锁

想吃北京烤鸭的,拿了猪脚饭的锁

互相拿了对面的资源,发生死锁

 注意释放锁的操作

会释放锁:

1、线程死亡

2、wait()

不会释放锁:

1、sleep()

2、yield()

 守护线程(了解,这里简单介绍一下,具体请查阅相关资料)

  守护线程是在后台运行的,它的任务是为其他线程提供服务的,这种线程被称为“守护线程”。JVM的垃圾回收线程就是典型的守护线程。

守护线程有个特点,就是如果所有非守护线程都死亡,那么守护线程自动死亡。

调用setDaemon(true)方法可将指定线程设置为守护线程。必须在线程启动之前设置,否则会报IllegalThreadStateException异常。

调用isDaemon()可以判断线程是否是守护线程。