天天看点

第八章----多线程

一、基本概念

|-程序(program)是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码,静态对象。
|-进程(process)是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程:有它自身的产生、存在和消亡的过程。——生命周期
如:运行中的QQ,运行中的MP3播放器
    程序是静态的,进程是动态的
    进程作为资源分配的单位,系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域
|-线程(thread),进程可进一步细化为线程,是一个程序内部的一条执行路径。
  若一个进程同一时间并行执行多个线程,就是支持多线程的
  线程作为调度和执行的单位,每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc),线程切换的开销小
  一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间,它们从同一堆中分配对象,可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。
|-一个Java应用程序java.exe,其实至少有三个线程:main()主线程,gc()垃圾回收线程,异常处理线程。当然如果发生异常,会影响主线程。
           
第八章----多线程

并行与并发:

|-并行:多个CPU同时执行多个任务。比如:多个人同时做不同的事。
|-并发:一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如:秒杀、多个人做同一件事。
           

多线程程序的优点:

|-提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义,可增强用户体验。
|-提高计算机系统CPU的利用率
|-改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程,独立运行,利于理解和修改
           

何时需要多线程:

|-程序需要同时执行两个或多个任务。
|-程序需要实现一些需要等待的任务时,如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等。
|-需要一些后台运行的程序时。
           

二、多线程的创建和使用

通过java.lang.Thread类来体现
Thread类的特性
|-每个线程都是通过某个特定Thread对象的run()方法来完成操作的,经常把run()方法的主体称为线程体
|-通过该Thread对象的start()方法来启动这个线程,而非直接调用run()
           

创建多线程的方法:

1.创建一个继承于Thread类的子类
2.重写Thread类的run方法---->将此线程执行的操作声明在run()中
3.创建Thread类的子类的对象
4.通过此对象调用start()
           

例:

package com.atguigu.java;
//方式一:继承于Thread类
//遍历一百以内的所有偶数
class MyThread extends  Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            }
        }
    }
}
public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        t1.start();
        //问题一:不能通过直接调用run()的方式启动线程
        //t1.run();


        //再启动一个线程,遍历一百以内的偶数,不可以让已经start()的线程去执行,会报IllegalThreadStateException
        //t1.start();
        //需要重新创建一个线程的对象
        MyThread t2 = new MyThread();
        t2.start();
        
        //如下操作仍然是在main线程中执行的
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i+"-----------------main");
            }
        }
    }
}
           

|-start()作用:

①启动当前线程
②调用当前线程的run()
           

|-练习:

package com.atguigu.exer;

//创建两个分线程,一个遍历100以内的偶数,另一个遍历100以内的基数
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        MyThread1 m1 = new MyThread1();
//        MyThread2 m2 = new MyThread2();
//
//        m1.start();
//        m2.start();


        //创建Thread类的匿名子类的方式
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    if (i % 2 != 0) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
                    }
                }
            }
        }.start();


new Thread(){
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <100 ; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
        }
    }
}.start();
    }
}
class MyThread1 extends  Thread{
   public void run(){
//       for (int i = 0; i <100 ; i++) {
//           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
//       }
   }
}
class MyThread2 extends  Thread{
    public void run(){
//        for (int i = 0; i <100 ; i++) {
//            if (i % 2 != 0){
//                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
//            }
       // }
    }
}
           

|-线程的常用方法

start():  启动线程,并执行对象的run()方法
run():  通常需要重写Thread类中的此方法,将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
currentThread(): 静态方法,返回执行当前代码的线程
getName():  获取线程的名字
setName(String name):设置该线程名称
yield():释放当前CPU的执行
join():在线程A中调用线程B的join(),此时线程A就进入阻塞状态,直到线程B完全执行完以后。线程A才结束阻塞状态
stop():已过时,当执行此方法时,强制结束当前线程
sleep(long millitime):让当前线程"睡眠"指定的millitime毫秒,在指定的millitime毫秒时间内,当前线程是阻塞状态
isAlive():判断当前线程是否存活
           

例:

package com.atguigu.java;
class HelloThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <100 ; i++) {
            if (i %2 == 0){
                try {
                    sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            }
//            if (i %2 ==0){
//                yield();
//            }
        }
    }
    public HelloThread (String name){
        super(name);
    }
}
public  class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        HelloThread h1 = new HelloThread("Thread:1");
       // h1.setName("线程一");
        h1.start();
        //给主线程命名
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }
            if (i == 20){
                try {
                    h1.join();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        System.out.println(h1.isAlive());
    }
}
           

|-线程优先级的设置

同优先级线程组成先进先出队列(先到先服务),使用时间片策略
对高优先级,使用优先调度的抢占式策略
           

|-线程的优先级等级:

MAX_PRIORITY:10
MIN _PRIORITY:1
NORM_PRIORITY:5
           

|-涉及的方法:

getPriority() :返回线程优先值
setPriority(intnewPriority) :改变线程的优先级
           

例:

package com.atguigu.java;

class HelloThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <100 ; i++) {
            if (i %2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+Thread.currentThread().getPriority()+":"+i);
            }
        }
    }
    public HelloThread (String name){
        super(name);
    }
}
public  class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        HelloThread h1 = new HelloThread("Thread:1");
        //设置分线程的优先级
        h1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        h1.start();
        //给主线程命名
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"+Thread.currentThread().getPriority() + ":"+i);
            }
        }

    }
}
           

说明:

高优先级的线程要抢占低优先级线程CPU的执行权,但是只是从概率上讲,高优先级的线程高概率的情况下被执行,并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后,低优先级的线程才执行
           

|-窗口买票(存在线程安全问题,待解决)

package com.atguigu.java;
//创建三个窗口卖票,总共为100张,继承Thread类的方式
class Window extends  Thread{
    private static int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticket > 0){
                System.out.println(getName()+"卖票,票号为:"+ ticket);
                ticket--;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
}
public class WindowTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window t1 =new Window();
        Window t2 = new Window();
        Window t3 = new Window();


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");


        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
           
package com.atguigu.java;
//创建三个窗口卖票,总共为100张,Runnable的方式
class Window1 implements Runnable{
    private  int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticket > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票,票号为:"+ticket);
                ticket--;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
}
public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {

        Window1 w = new Window1();
        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }


}
           

|-创建多线程的方式二:实现Runnable接口

过程:

①创建一个实现了Runnable接口的类
②实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()
③创建实现类的对象
④将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
⑤通过Thread类的对象调用start()
           

例:

package com.atguigu.java;
//创建多线程的方式二:实现Runnable接口


//1.创建一个实现了Runnable接口的类
class MThread implements  Runnable{
//2.实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <100 ; i++) {
            if (i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            }
        }
    }
}
public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建实现类的对象
        MyThread myThread = new MyThread();
        //4.将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
        Thread t1 = new Thread(myThread);
        t1.setName("线程1");
        //5.通过Thread类的对象调用start()-->调用了Runnable类型的target的run()
        t1.start();


        //再启动一个线程,遍历100以内的偶数
       Thread t2 = new Thread(myThread);
       t2.setName("线程2");
       t2.start();
    }
}
           

|-两种创建线程方式的比较:

开发中:优先选择:实现Runnable接口的方式
原因:
①实现的方式没有类的单继承性的局限性
②实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况
联系:class Thread implements Runnable
相同点:两种方式都需要重写run(),将线程的要执行的逻辑声明在run()中
           

三、线程的生命周期

|-五种状态:

新建:当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时,新生的线程对象处于新建状态
就绪:处于新建状态的线程被start()后,将进入线程队列等待CPU时间片,此时它已具备了运行的条件,只是没分配到CPU资源
运行:当就绪的线程被调度并获得CPU资源时,便进入运行状态,run()方法定义了线程的操作和功能
阻塞:在某种特殊情况下,被人为挂起或执行输入输出操作时,让出CPU并临时中止自己的执行,进入阻塞状态
死亡:线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止或出现异常导致结束
           
第八章----多线程

四、线程的同步

|-解决线程安全问题

方式一:

同步代码块:
synchronized(同步监视器){
   //需要同步的代码块
}
说明:①操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码--->不能包含多了,也不能包含少了
     ②共享数据:多个线程共同操作的变量,比如:ticket(WindowTest1.java中)就是共享数据
     ③同步监视器,俗称:锁,任何一个类的对象,都可以充当锁
      要求:多个线程必须共用同一把锁
补充:在实现Runable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器
           

例:

package com.atguigu.java;
//创建三个窗口卖票,总共为100张,实现Runnable的方式
class Window1 implements Runnable{
    private  int ticket = 100;
    Object obj = new Object();
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            synchronized (obj){
            if (ticket > 0){
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票,票号为:"+ticket);
                ticket--;
            }else {
                break;
            }
            }
        }
    }
}

public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {


        Window1 w = new Window1();
        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");


        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
           

方式二:

同步方法:
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中,不妨将此方法声明为同步的
总结:
①同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要显示的声明,
②非静态的同步方法,同步监视器是:this
 静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身
           

例一:

package com.atguigu.java;
//使用同步方法解决实现Runnable接口的线程安全问题
class Window3 implements Runnable{
    private  int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
               show();
            }
        }
        public synchronized void show(){//同步监视器:this
            if (ticket > 0){
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票,票号为:"+ticket);
                ticket--;
            }
        }
    }
public class WindowTest3 {
    public static void main(String[] args) {


        Window3 w = new Window3();
        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");


        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
           

例二:

package com.atguigu.java;
//使用同步方法处理继承Thread类的方式中的线程安全问题
class Window4 extends  Thread{
    private static int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
              show();
        }
    }
    private static synchronized void show(){//同步监视器:Window4.class
    //private synchronized void show(){//同步监视器:t1,t2,t3(此方法错误)
            if (ticket > 0){
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票,票号为:"+ ticket);
                ticket--;
            }
        }
        }
public class WindowTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        Window4 t1 =new Window4();
        Window4 t2 = new Window4();
        Window4 t3 = new Window4();


        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");


        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
           

|-同步方式好处:

操作同步代码时,只能有一个线程参与,其他线程等待,相当于是一个单线程的过程,效率低。
           

|-线程安全的单例模式:懒汉式

package com.atguigu.java1;
//
public class BankTest {
}
class Bank {
    private Bank() {
    }

    private static Bank instance = null;

    public static  Bank getInstance() {
        //方式一:效率稍差
//        synchronized (Bank.class) {
//            if (instance == null) {
//                instance = new Bank();
//                return instance;
//            }
//            return instance;
//        }
        //方式二:效率更高
        if (instance == null){
            synchronized (Bank.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Bank();
                    return instance;
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
           

|-多线程死锁

死锁:

|-不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁
           

说明:

|-出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所有的线程都处于阻塞状态,无法继续
|-我们使用同步时,要避免出现死锁
           

解决方法:

|-专门的算法、原则
|-尽量减少同步资源的定义
|-尽量避免嵌套同步
           

例一:死锁

package com.atguigu.java1;

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuffer s1 = new StringBuffer();
        StringBuffer s2 = new StringBuffer();

        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (s1) {
                    s1.append("a");
                    s2.append("1");


                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }


                    synchronized (s2) {
                        s1.append("b");
                        s2.append("2");


                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }


                }
            }
        }.start();


        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (s2) {
                    s1.append("c");
                    s2.append("3");


                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                    synchronized (s1) {
                        s1.append("d");
                        s2.append("4");


                        System.out.println(s1);
                        System.out.println(s2);
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
}
           

例二:死锁

package com.atguigu.java1;
//死锁演示
class A {
   public synchronized void foo(B b) {//A类的对象:a
      System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
            + " 进入了A实例的foo方法"); // ①
      try {
         Thread.sleep(200);
      } catch (InterruptedException ex) {
         ex.printStackTrace();
      }
      System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
            + " 企图调用B实例的last方法"); // ③
      b.last();
   }


   public synchronized void last() {


      System.out.println("进入了A类的last方法内部");
   }
}

class B {
   public synchronized void bar(A a) {
      System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
            + " 进入了B实例的bar方法"); // ②
      try {
         Thread.sleep(200);
      } catch (InterruptedException ex) {
         ex.printStackTrace();
      }
      System.out.println("当前线程名: " + Thread.currentThread().getName()
            + " 企图调用A实例的last方法"); // ④
      a.last();
   }

   public synchronized void last() {//同步监视器:b


      System.out.println("进入了B类的last方法内部");
   }
}

public class DeadLock implements Runnable {
   A a = new A();
   B b = new B();


   public void init() {
      Thread.currentThread().setName("主线程");
      // 调用a对象的foo方法
      a.foo(b);
      System.out.println("进入了主线程之后");
   }

   public void run() {
      Thread.currentThread().setName("副线程");
      // 调用b对象的bar方法
      b.bar(a);
      System.out.println("进入了副线程之后");
   }

   public static void main(String[] args) {
      DeadLock dl = new DeadLock();
      new Thread(dl).start();
      dl.init();
   }
}
           

|-Lock(锁)

通过显式定义同步锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当。
           

例:

package com.atguigu.java1;
//解决线程安全的问题方式三:Lock锁----JDK5.0新增

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class Window implements Runnable{
    private int ticket =100;
    //1.实例化ReentrantLock
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                //2.调用锁定的方法:lock()
                lock.lock();
                if (ticket > 0){
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":售票,票号为:"+ticket);
                    ticket--;
                }else {
                    break;
                }
            }finally {
                //3.调用解锁方法:unlock()
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}
public class LockTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window w = new Window();


        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);


        t1.setName("窗口1:");
        t2.setName("窗口2:");
        t3.setName("窗口3:");


        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
           

面试题:synchronized 与Lock的异同?

同:二者都可以解决线程安全问题
不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器
      Lock:需要手动的启动同步,(Lock()),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())
优先使用顺序:
Lock -->同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源)-->同步方法(在方法体之外)
           

|-练习

package com.atguigu.exer;

class Account {
    private double balance;

    public Account(double balance) {
        this.balance = balance;
    }

    //存钱
    public synchronized void deposit(double amt) {
        if (amt > 0) {
            balance += amt;
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":存钱成功,余额为:" + balance);
        }
    }
}

class Customer extends Thread {
    private Account acct;


    public Customer(Account acct) {
        this.acct = acct;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            acct.deposit(1000);
        }
    }
}


public class AccountTest {
    public static void main(String[] args) {
        Account acct = new Account(0);
        Customer c1 = new Customer(acct);
        Customer c2 = new Customer(acct);


        c1.setName("甲");
        c2.setName("乙");


        c1.start();
        c2.start();
    }
}
           

五、线程的通信

涉及到的方法:

①wait():一旦执行此方法,当前线程进入阻塞状态,并释放同步监视器
②notify():一旦执行此方法,就会唤醒一个被wait()的线程,如果有多个线程被wait(),就唤醒优先级高的那个
③notifyAll():一旦执行此方法,就会唤醒所有被wait()的线程
           

说明:

①wait()、notify()、notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中
②wait()、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
③wait()、notify()、notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中
           

例:

package com.atguigu.java2;
//使用两个线程打印1-100,线程1 线程2交替打印

class Number implements Runnable {
    private int number = 1;
    //private Object obj = new Object();

    @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wait()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1");
        t2.setName("线程2");


        t1.start();
        t2.start();


    }
}
           

|-sleep()和wait()的异同:

相同点:
①一旦执行方法,都可以使得当前的线程进入阻塞状态
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
           

|-生产者消费者问题

package com.atguigu.java2;


//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 {
            try {
                //等待
                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 {
            try {
                //等待
                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(getName() + ":开始生产产品");


        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } 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(getName() + ":开始消费产品");


        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } 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");


        p1.start();
        c1.start();

    }
}
           

六、JDK5.0新增线程创建方式

|-新增方式一:实现Callable接口

与使用Runnable相比,Callable功能更强大些
|-相比run()方法,可以有返回值
|-方法可以抛出异常
|-支持泛型的返回值
|-需要借助FutureTask类,比如获取返回结果
Future接口:
|-可以对具体Runnable、Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等。
|-FutrueTask是Futrue接口的唯一的实现类
|-FutureTask 同时实现了Runnable, Future接口。它既可以作为Runnable被线程执行,又可以作为Future得到Callable的返回值
           

例:

package com.atguigu.java2;

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

//实现Callable接口-----JDK5.0

//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.创建实现Callable实现类的对象
        NumThread numThread = new NumThread();
        //4.将此Callable接口实现类的对象作为参数传递到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的对象,并调用start()
        new Thread(futureTask).start();
        try {
            //6.获取Callable中call方法的返回值
            //get()的返回值为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();
        }
    }
}
           

|-理解:与使用Runnable相比,Callable功能更强大

①call()可以有返回值
②call()可以抛出异常,被外面的操作捕获
③Callable支持泛型
           

|-使用线程池

|-背景:经常创建和销毁、使用量特别大的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大。
|-思路:提前创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。
好处:
|-提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
|-降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
|-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
           

线程池相关API:

JDK 5.0起提供了线程池相关API:ExecutorService和Executors
lExecutorService:真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor
void execute(Runnable command) :执行任务/命令,没有返回值,一般用来执行Runnable
<T> Future<T> submit(Callable<T> task):执行任务,有返回值,一般又来执行Callable
void shutdown() :关闭连接池
lExecutors:工具类、线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池
Executors.newCachedThreadPool():创建一个可根据需要创建新线程的线程池
Executors.newFixedThreadPool(n); 创建一个可重用固定线程数的线程池
Executors.newSingleThreadExecutor() :创建一个只有一个线程的线程池
Executors.newScheduledThreadPool(n):创建一个线程池,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。
           

例:

package com.atguigu.java2;

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


//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;
//        service1.setCorePoolSize(15);
//        service1.setKeepAliveTime();


        //设置线程池的属性
        System.out.println(service.getClass());
        //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());//适合使用于Runnable
        service.execute(new NumberThread1());//适合使用于Runnable
//        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable

        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }
}