文章目录
- 1.实现多线程
- 1.1简单了解多线程【理解】
- 1.2并发和并行【理解】
- 1.3进程和线程【理解】
- 1.4实现多线程方式一：继承Thread类【应用】
- 1.5实现多线程方式二：实现Runnable接口【应用】
- 1.6实现多线程方式三: 实现Callable接口【应用】
- 1.7设置和获取线程名称【应用】
- 1.7.x 获取当前线程对象【应用】
- 1.8线程休眠【应用】
- 1.9线程优先级【应用】
- 1.10守护线程【应用】(备胎线程)
- 2.线程同步
- 2.1卖票【应用】
- 2.2卖票案例的问题【理解】
- 2.3同步代码块解决数据安全问题【应用】
- 2.4同步方法解决数据安全问题【应用】
- 2.5Lock锁【应用】
- 2.6死锁【理解】
- 3.生产者消费者
- 3.1生产者和消费者模式概述【应用】
- 3.2生产者和消费者案例【应用】 等待唤醒机制 (信号量 `wait¬ify`)
1.实现多线程
1.1简单了解多线程【理解】
是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。
具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时间执行多个线程，提升性能。
1.2并发和并行【理解】
- 并行：在同一时刻，有多个指令在多个CPU上同时执行。
- 并发：在同一时刻，有多个指令在单个CPU上交替执行。
1.3进程和线程【理解】
- 进程：是正在运行的程序
独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位
动态性：进程的实质是程序的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的
并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行 - 线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
单线程：一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序
多线程：一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程程序
1.4实现多线程方式一：继承Thread类【应用】
- 方法介绍
方法名 | 说明 |
void run() | 在线程开启后，此方法将被调用执行 |
void start() | 使此线程开始执行，Java虚拟机会调用run方法() |
- 实现步骤
- 定义一个类MyThread继承Thread类
- 在MyThread类中重写run()方法
- 创建MyThread类的对象
- 启动线程
- 创建普通工程
- 代码演示
MyThread.java
// 1. 继承Thread类
public class MyThread extends Thread{
// 2. 重写run方法
@Override
public void run() {
// 这里的代码就是线程开启之后执行的代码
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("线程开启了:"+i);
}
}
}Demo.java
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 创建线程对象t1,t2
MyThread t1 = new MyThread();
MyThread t2 = new MyThread();
// 直接调用run相当于普通方法调用，没有并发性
/*t1.run();//仅仅用对象调用方法，并没有开启线程
t2.run();*/
// 开启线程t1,t2
t1.start();
t2.start();//并发交替执行
}
}
- 两个小问题
- 为什么要重写run()方法？
因为run()是用来封装被线程执行的代码 - run()方法和start()方法的区别？
run()：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用
start()：启动线程；然后由JVM调用此线程的run()方法 (才有并发性)
1.5实现多线程方式二：实现Runnable接口【应用】
- Thread构造方法
方法名 | 说明 |
Thread(Runnable target) | 分配一个新的Thread对象 |
Thread(Runnable target, String name) | 分配一个新的Thread对象 |
- 实现步骤
- 定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
- 在MyRunnable类中重写run()方法
- 创建MyRunnable类的对象
- 创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
- 启动线程
- 代码演示
public class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
// 线程启动后执行的代码
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("第二种方式Runnable实现多线程"+i);
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//创建MyRunnable类的对象
MyRunnable mr = new MyRunnable();
//创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
/*Thread t1 = new Thread(mr);
Thread t2 = new Thread(mr);*/
Thread t1 = new Thread(mr,"飞机");
Thread t2 = new Thread(mr,"坦克");
// 启动线程
t1.start();
t2.start();
}
}1.6实现多线程方式三: 实现Callable接口【应用】
- 方法介绍
方法名 | 说明 |
V call() | 计算结果，如果无法计算结果，则抛出一个异常 |
FutureTask(Callable callable) | 创建一个 FutureTask，一旦运行就执行给定的 Callable |
V get() | 如有必要，等待计算完成，然后获取其结果 |
- 实现步骤
- 定义一个类MyCallable实现Callable接口
- 在MyCallable类中重写call()方法
- 创建MyCallable类的对象
- 创建Future的实现类FutureTask对象，把MyCallable对象作为构造方法的参数
- 创建Thread类的对象，把FutureTask对象作为构造方法的参数
- 启动线程
- 再调用get方法，就可以获取线程结束之后的结果。
- 代码演示
public class MyCallable implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
// 线程开启后执行的方法
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("多线程实现方式3,Callable "+i);
}
// 有返回值了
// 返回值就代表线程执行完毕后的结果
return "线程执行成功啦";
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// 创建MyCallable对象：线程开启之后需要执行里面的call方法
MyCallable mc = new MyCallable();
// 创建Future对象：可以获取线程执行完毕之后的结果.也可以作为参数传递给Thread对象
// 泛型要和MyCallable的泛型保持一致
FutureTask<String> ft1 = new FutureTask<String>(mc);
FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(mc);
// 创建Thread对象
// FutureTask 实现Future接口的同时还实现了 Runnable 接口
Thread t1 = new Thread(ft1);
Thread t2 = new Thread(ft2);
// 启动线程
t1.start();
t2.start();//也是交替执行
// 获取线程执行完毕的返回结果
System.out.println(ft1.get());
System.out.println(ft2.get());
}
}
注意ft.get()一定要在t.start()之后调用，否则会死等线程执行完毕，就卡死在那里了。
- 三种实现方式的对比
- 实现Runnable、Callable接口
- 好处: 扩展性强，实现该接口的同时还可以继承其他的类
- 缺点: 编程相对复杂，不能直接使用Thread类中的方法
- 继承Thread类
- 好处: 编程比较简单，可以直接使用Thread类中的方法
- 缺点: 可以扩展性较差，不能再继承其他的类
1.7设置和获取线程名称【应用】
- 方法介绍
方法名 | 说明 |
void setName(String name) | 将此线程的名称更改为等于参数name |
String getName() | 返回此线程的名称 |
Thread currentThread() | 返回对当前正在执行的线程对象的引用 |
- 代码演示1
public class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// getName获取当前线程名称
System.out.println(getName()+"@@@"+i);
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 默认名称: Thread-0、Thread-1
MyThread t1 = new MyThread();
MyThread t2 = new MyThread();
t1.start();
t2.start();
}
}
- 代码演示2
MyThread 同上
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
MyThread t1 = new MyThread();
MyThread t2 = new MyThread();
// 设置自定义线程名称
t1.setName("飞机");
t2.setName("坦克");
t1.start();
t2.start();
}
}
- 代码演示3
public class MyThread extends Thread{
public MyThread() {}
public MyThread(String name) {
super(name);
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
// getName获取当前线程名称
System.out.println(getName()+"@@@"+i);
}
}
}public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {
// MyThread里提供构造方法即可
MyThread t1 = new MyThread("飞机");
MyThread t2 = new MyThread("坦克");
t1.start();
t2.start();
}
}
1.7.x 获取当前线程对象【应用】
- 打印主线程名称
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name);//main 主线程名称
}
}- 其他方式实现多线程，间接调用当前线程方法
public class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
// 线程启动后执行的代码
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "第二种方式Runnable实现多线程"+i);
}
}
}任何地方都可以使用Thread.currentThread()直接得到当前线程对象，然后就可以调用当前线程方法获取线程信息了
1.8线程休眠【应用】
- 相关方法
方法名 | 说明 |
static void sleep(long millis) | 使当前正在执行的线程停留（暂停执行）指定的毫秒数 |
- 代码演示
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "----"+i);
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr = new MyRunnable();
Thread t1 = new Thread(mr);
Thread t2 = new Thread(mr);
t1.start();
t2.start();
}
}明显能看到，逐行打印的效果
1.9线程优先级【应用】
- 线程调度
- 两种调度方式
- 分时调度模型：所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间片
- 抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些
- Java使用的是抢占式(优先级)调度模型
- 随机性
假如计算机只有一个 CPU，那么 CPU 在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到CPU时间片，也就是使用权，才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性，因为谁抢到CPU的使用权是不一定的
- 优先级相关方法
方法名 | 说明 |
final int getPriority() | 返回此线程的优先级 |
final void setPriority(int newPriority) | 更改此线程的优先级线程默认优先级是5；线程优先级的范围是：1-10 |
- 代码演示 （只是顺便练习一下Callable方式实现多线程）
public class MyCallable implements Callable<String> {
@Override
public String call() throws Exception {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "----"+i);
}
return "线程执行结束啦~";
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
MyCallable mc = new MyCallable();
FutureTask<String> ft1 = new FutureTask<String>(mc);
FutureTask<String> ft2 = new FutureTask<String>(mc);
Thread t1 = new Thread(ft1);
Thread t2 = new Thread(ft2);
t1.setName("飞机");
t2.setName("坦克");
t2.setPriority(10);//输出结果基本上就是"坦克"在前，飞机在后了 但是不绝对，有极少数"飞机在前面打印了"
System.out.println(t1.getPriority());//默认5
System.out.println(t2.getPriority());//设置了10
t1.start();
t2.start();
}
}运行结果表示大部分情况下高优先级的线程先执行且先执行结束，但是也有少数情况低优先级的线程先执行完毕，优先级高只是抢占到cpu的几率高，这是一个几率问题，不是必然性的问题。
1.10守护线程【应用】(备胎线程)
- 相关方法
方法名 | 说明 |
void setDaemon(boolean on) | 将此线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机将退出 |
- 代码演示
public class MyThread1 extends Thread{
@Override
public void run() {
// 给普通线程用，打印10次
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName() + "-----"+i);
}
}
}public class MyThread2 extends Thread{
@Override
public void run() {
// 给守护线程用 打印100次
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(getName() + "-----"+i);
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
MyThread1 t1 = new MyThread1();
MyThread2 t2 = new MyThread2();
t1.setName("女神");
t2.setName("备胎");
// 备胎线程设置为守护线程
// 女神线程只打印10次 女神线程执行完毕，备胎线程也就没有执行的必要了 也差不多就执行了10次 (虽然run方法里循环打印了100次)
// 也就是：普通线程执行完毕，守护线程也就没有执行下去的必要了。JVM发现只有守护线程，没有普通线程，就会停止JVM
t2.setDaemon(true);
t1.start();
t2.start();
}
}女神线程只打印10次 女神线程执行完毕，备胎线程也就没有执行的必要了 也差不多就执行了10次 (虽然run方法里循环打印了100次)
也就是：普通线程执行完毕，守护线程也就没有执行下去的必要了。JVM发现只有守护线程，没有普通线程，就会停止JVM
2.线程同步
2.1卖票【应用】
- 案例需求
某电影院目前正在上映国产大片，共有100张票，而它有3个窗口卖票，请设计一个程序模拟该电影院卖票 - 实现步骤
- 定义一个类SellTicket实现Runnable接口，里面定义一个成员变量：private int tickets = 100;
- 在SellTicket类中重写run()方法实现卖票，代码步骤如下
- 判断票数大于0，就卖票，并告知是哪个窗口卖的
- 卖了票之后，总票数要减1
- 票卖没了，线程停止
- 定义一个测试类SellTicketDemo，里面有main方法，代码步骤如下
- 创建SellTicket类的对象
- 创建三个Thread类的对象，把SellTicket对象作为构造方法的参数，并给出对应的窗口名称
- 启动线程
- 代码实现
public class Ticket implements Runnable{
//票的数量
private int ticket = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
if(ticket <= 0){//==0会出现-∞死循环 <=0会出现-1 -2张票
//卖完了
break;
}else {
try {
// 这里只能try-catch 不能抛 因为实现了Runnable接口 接口的run方法没有抛
Thread.sleep(100);
// 停一下是为了更大概率出现负票数
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
ticket--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在买票,还剩下"+ticket+"张票");
}
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 注意ticket只能创建一次，才能保证ticket成员变量是同一个
Ticket ticket = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(ticket,"窗口1");
Thread t2 = new Thread(ticket,"窗口2");
Thread t3 = new Thread(ticket,"窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
2.2卖票案例的问题【理解】
- 卖票出现了问题
- 相同的票出现了多次
- 出现了负数的票
- 问题产生原因
线程执行的随机性导致的,可能在卖票过程中丢失cpu的执行权,导致出现问题
2.3同步代码块解决数据安全问题【应用】
- 安全问题出现的条件
- 是多线程环境
- 有共享数据
- 有多条语句操作共享数据
- 如何解决多线程安全问题呢?
- 基本思想：让程序没有安全问题的环境
- 怎么实现呢?
- 把多条语句操作共享数据的代码给锁起来，让任意时刻只能有一个线程执行即可
- Java提供了同步代码块的方式来解决
- 同步代码块格式：
synchronized(任意对象) {
多条语句操作共享数据的代码
}synchronized(任意对象)：就相当于给代码加锁了，任意对象就可以看成是一把锁
synchronized(任意对象){ 这里面的所有代码段变成一个整体，原子性的了 }
注意，任意对象可以任意但是必须唯一，不同的对象对应不同的锁，同一个对象才是同一把锁
- 同步的好处和弊端
- 好处：解决了多线程的数据安全问题
- 弊端：当线程很多时，因为每个线程都会去判断同步上的锁，这是很耗费资源的，无形中会降低程序的运行效率
- 代码演示
public class Ticket implements Runnable{
//票的数量
private int ticket = 100;
private Object obj = new Object();
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (obj){
if(ticket <= 0){//==0会出现-∞死循环 <=0会出现-1 -2张票
//卖完了
break;
}else {
try {
// 这里只能try-catch 不能抛 因为实现了Runnable接口 接口的run方法没有抛
Thread.sleep(100);
// 停一下是为了更大概率出现负票数
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
ticket--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在买票,还剩下"+ticket+"张票");
}
}
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 注意ticket只能创建一次，才能保证ticket成员变量是同一个
Ticket ticket = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(ticket,"窗口1");
Thread t2 = new Thread(ticket,"窗口2");
Thread t3 = new Thread(ticket,"窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}现在卖票就很规范合理了： 完全按照99~0倒序卖的，只不过中间省略了
窗口1在买票,还剩下99张票
窗口1在买票,还剩下98张票
窗口1在买票,还剩下97张票
窗口1在买票,还剩下96张票
窗口1在买票,还剩下95张票
窗口1在买票,还剩下94张票
窗口3在买票,还剩下93张票
窗口3在买票,还剩下92张票
窗口2在买票,还剩下91张票
窗口2在买票,还剩下90张票
窗口2在买票,还剩下89张票
...
窗口2在买票,还剩下11张票
窗口2在买票,还剩下10张票
窗口2在买票,还剩下9张票
窗口2在买票,还剩下8张票
窗口2在买票,还剩下7张票
窗口3在买票,还剩下6张票
窗口3在买票,还剩下5张票
窗口1在买票,还剩下4张票
窗口1在买票,还剩下3张票
窗口1在买票,还剩下2张票
窗口3在买票,还剩下1张票
窗口2在买票,还剩下0张票- 代码演示：锁对象不唯一产生的问题
public class MyThread extends Thread {
// 会创建多个MyThread对象，为了保证ticketCount唯一 得用static修饰
private static int ticketCount = 100;
@Override
public void run() {
while (true) {
synchronized (this) {//就是当前线程对象 (每个线程都有自己的this，不唯一了)
if(ticketCount<=0){
break;
}else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
ticketCount--;
System.out.println(getName()+"正在卖票，还剩下"+ticketCount+"张票");
}
}
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
MyThread t1 = new MyThread();
MyThread t2 = new MyThread();
t1.setName("窗口一");
t2.setName("窗口二");
t1.start();
t2.start();
}
}
有重复，还有负数票数，两个线程分别一把锁，相当于没有锁（类似于每来一个人，就新开一个门，然后进去再锁门，因为门总是新的(this),锁也就成了摆设了）修改：很简单，锁对象唯一即可，注意MyThread对象会被创建多个，所以得使用类的静态成员才能保证唯一
2.4同步方法解决数据安全问题【应用】
- 同步方法的格式
同步方法：就是把synchronized关键字加到方法上，锁住整个方法
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) {
方法体；
}同步方法的锁对象是什么呢?
this (同步方法不能指定锁对象，只能是this, 上面2.3的同步代码块可以指定锁对象)
- 静态同步方法
同步静态方法：就是把synchronized关键字加到静态方法上
修饰符 static synchronized 返回值类型 方法名(方法参数) {
方法体；
}同步静态方法的锁对象是什么呢?
类名.class （不能指定锁对象，只能是类名.class 字节码文件的对象 也是唯一的）
- 代码演示1：普通同步方法，this锁
锁是this, 那么用Runnable实现多线程，正正好合适，Runnable对象只会有一个，this锁对象也就唯一了
public class MyRunnable implements Runnable {
private int ticketCount = 100;
@Override
public void run() {
while (true){
// 窗口一用"同步方法"实现 只要二者是一个锁，就能同步
if("窗口一".equals(Thread.currentThread().getName())){
// 锁默认也必须是this
boolean b = synchronizedMethod();
if(!b) break;
}
// 窗口二用"同步代码块"实现 只要二者是一个锁，就能同步
if("窗口二".equals(Thread.currentThread().getName())){
synchronized (this) {
if(ticketCount == 0) break;
else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
ticketCount--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在卖票，还剩下"+ticketCount+"张票");
}
}
}
}
}
// 方法上加synchronized修饰 表示锁住整个方法
// 锁默认也必须是this
private synchronized boolean synchronizedMethod() {
if(ticketCount==0){//只要锁设置没问题，就必然一张张按照顺序卖，这么写就绝对不会有问题
return false;
}else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
ticketCount--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在卖票，还剩下"+ticketCount+"张票");
return true;
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr = new MyRunnable();
Thread t1 = new Thread(mr,"窗口一");
Thread t2 = new Thread(mr,"窗口二");
t1.start();
t2.start();
}
}运行结果： 完全正常按顺序卖票
- 代码演示2：静态同步方法，类名.class锁
public class MyRunnable implements Runnable {
private static int ticketCount = 100;
@Override
public void run() {
while (true){
// 窗口一用"同步方法"实现 只要二者是一个锁，就能同步
if("窗口一".equals(Thread.currentThread().getName())){
// 锁默认也必须是类名.class
boolean b = synchronizedMethod();
if(!b) break;
}
// 窗口二用"同步代码块"实现 只要二者是一个锁，就能同步
if("窗口二".equals(Thread.currentThread().getName())){
synchronized (MyRunnable.class) {
if(ticketCount == 0) break;
else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
ticketCount--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在卖票，还剩下"+ticketCount+"张票");
}
}
}
}
}
// 方法上加synchronized修饰 表示锁住整个方法
// 锁默认也必须是类名.class
private static synchronized boolean synchronizedMethod() {
if(ticketCount==0){//只要锁设置没问题，就必然一张张按照顺序卖，这么写就绝对不会有问题
return false;
}else {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
ticketCount--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在卖票，还剩下"+ticketCount+"张票");
return true;
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr = new MyRunnable();
Thread t1 = new Thread(mr,"窗口一");
Thread t2 = new Thread(mr,"窗口二");
t1.start();
t2.start();
}
}运行结果： 完全正常按顺序卖票
2.5Lock锁【应用】
虽然我们可以理解同步代码块和同步方法的锁对象问题，但是我们并没有直接看到在哪里加上了锁，在哪里释放了锁，为了更清晰的表达如何加锁和释放锁，JDK5以后提供了一个新的锁对象Lock
Lock是接口不能直接实例化，这里采用它的实现类ReentrantLock来实例化
- ReentrantLock构造方法
方法名 | 说明 |
ReentrantLock() | 创建一个ReentrantLock的实例 |
- 加锁解锁方法
方法名 | 说明 |
void lock() | 获得锁 |
void unlock() | 释放锁 |
- 代码演示
public class Ticket implements Runnable {
//票的数量
private int ticket = 100;
private Object obj = new Object();
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
@Override
public void run() {
while (true) {
//synchronized (obj){
try {
lock.lock();//手动上锁
if (ticket <= 0) {//==0会出现-∞死循环 <=0会出现-1 -2张票
//卖完了
break;
} else {
Thread.sleep(100);
ticket--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "在买票,还剩下" + ticket + "张票");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();//手动关锁
// 写在finally里保证锁一定会被关闭(写在别的地方抛异常了 可能导致lock执行了unlock却没有被执行)
}
//}
}
}
}public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 注意ticket只能创建一次，才能保证ticket成员变量是同一个
Ticket ticket = new Ticket();
Thread t1 = new Thread(ticket,"窗口1");
Thread t2 = new Thread(ticket,"窗口2");
Thread t3 = new Thread(ticket,"窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}2.6死锁【理解】
- 概述
线程死锁是指由于两个或者多个线程互相持有对方所需要的资源，导致这些线程处于等待状态，无法前往执行 - 什么情况下会产生死锁
- 资源有限
- 同步嵌套
（太不全面了 还是OS讲的详细啊）
- 代码演示
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Object objA = new Object();
Object objB = new Object();
new Thread(()->{
// Runnable 接口里面只有一个抽象方法 就可以使用lambda表达式
while (true){
synchronized (objA){
synchronized (objB){
System.out.println("小康同学正在走路");
}
}
}
}).start();
// 注意上下2个线程，用的相同的两把锁
new Thread(()->{
// Runnable 接口里面只有一个抽象方法 就可以使用lambda表达式
while (true){
synchronized (objB){
synchronized (objA){
System.out.println("小微同学正在走路");
}
}
}
}).start();
// 果然程序执行一下，就卡死了
}
}循环等待，导致死锁，程序卡死。
3.生产者消费者
3.1生产者和消费者模式概述【应用】
- 概述
生产者消费者模式是一个十分经典的多线程协作的模式，弄懂生产者消费者问题能够让我们对多线程编程的理解更加深刻。
所谓生产者消费者问题，实际上主要是包含了两类线程：
一类是生产者线程用于生产数据
一类是消费者线程用于消费数据
为了解耦生产者和消费者的关系，通常会采用共享的数据区域，就像是一个仓库
生产者生产数据之后直接放置在共享数据区中，并不需要关心消费者的行为
消费者只需要从共享数据区中去获取数据，并不需要关心生产者的行为 - Object类的等待和唤醒方法
方法名 | 说明 |
void wait() | 导致当前线程等待，直到另一个线程调用该对象的 notify()方法或 notifyAll()方法 |
void notify() | 唤醒正在等待对象监视器的单个线程 |
void notifyAll() | 唤醒正在等待对象监视器的所有线程 |
3.2生产者和消费者案例【应用】 等待唤醒机制 (信号量 wait¬ify)
- 案例需求
- 桌子类(Desk)：定义表示包子数量的变量,定义锁对象变量,定义标记桌子上有无包子的变量
- 生产者类(Cooker)：实现Runnable接口，重写run()方法，设置线程任务
1.判断是否有包子,决定当前线程是否执行
2.如果有包子,就进入等待状态,如果没有包子,继续执行,生产包子
3.生产包子之后,更新桌子上包子状态,唤醒消费者消费包子 - 消费者类(Foodie)：实现Runnable接口，重写run()方法，设置线程任务
1.判断是否有包子,决定当前线程是否执行
2.如果没有包子,就进入等待状态,如果有包子,就消费包子
3.消费包子后,更新桌子上包子状态,唤醒生产者生产包子 - 测试类(Demo)：里面有main方法，main方法中的代码步骤如下
创建生产者线程和消费者线程对象
分别开启两个线程
- 代码实现
代码套路:
1. while(true)死循环
2. synchronized 锁,锁对象要唯一
3. 判断,共享数据是否结束. 结束 （死循环出口）
4. 判断,共享数据是否结束. 没有结束
Desk.java
public class Desk {
// 定义一个标记
// true 就表示桌子上有汉堡包的，此时允许吃货执行
// false 就表示桌子上没有汉堡包的，此时允许厨师执行
// 这不就是信号量嘛
public static boolean flag = false;
// 汉堡包的总数量 (一天最多只准吃10个汉堡包)
public static int count = 10;
// 锁对象： 必须唯一 , 加上final, 更加唯一了 (本来就是锁桌子的，写在这里正合适)
public static final Object lock = new Object();
// 全部是静态的 宛如一个工具类 好方便通信啊
}Foodie.java
public class Foodie extends Thread{
@Override
public void run() {
while (true){
/*消费者步骤:
1,判断桌子上是否有汉堡包。
2,如果没有就等待。
3,如果有就开吃
4,吃完之后，桌子上的汉堡包就没有了
叫醒等待的生产者继续生产
汉堡包的总数量减一*/
synchronized (Desk.lock) {
if(Desk.count == 0){
break;
}else {
if(Desk.flag){//有汉堡包
// 有
System.out.println("吃货正在吃汉堡包");
Desk.flag = false;
Desk.lock.notifyAll();
Desk.count--;
}else {//没有汉堡包
//没有就等待
//使用什么对象当做锁，那么就必须用这个对象去调用等待方法
try {
Desk.lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
}
}
}Cooker.java
public class Cooker extends Thread{
@Override
public void run() {
/*生产者步骤:
1，判断桌子上是否有汉堡包
如果有就等待，如果没有才生产
2，把汉堡包放在桌子上。
3，叫醒等待的消费者开吃。*/
while (true){
synchronized (Desk.lock) {
if(Desk.count == 0) break;
else {
if(Desk.flag){
// 桌子上有汉堡包 等待
try {
Desk.lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}else {
// 桌子上没有汉堡包 开始做汉堡包
System.out.println("厨师把汉堡包放到桌子上");
Desk.flag = true;
Desk.lock.notifyAll();
}
}
}
}
}
}Demo.java
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
/*消费者步骤:
1,判断桌子上是否有汉堡包。
2,如果没有就等待。
3,如果有就开吃
4,吃完之后，桌子上的汉堡包就没有了
叫醒等待的生产者继续生产
汉堡包的总数量减一*/
/*生产者步骤:
1，判断桌子上是否有汉堡包
如果有就等待，如果没有才生产
2，把汉堡包放在桌子上。
3，叫醒等待的消费者开吃。*/
Foodie f = new Foodie();
Cooker c = new Cooker();
f.start();
c.start();
}
}运行结果，非常完美：
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
厨师把汉堡包放到桌子上
吃货正在吃汉堡包
