【1】程序,进程,线程
?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,是一段静态的代码。 (程序是静态的)
?进程(process):是程序的一次执行过程。正在运行的一个程序,进程作为资源分配的单位,在内存中会为每个进程分配不同的内存区域。 (进程是动态的)是一个动的过程 ,进程的生命周期 ?: ?有它自身的产生、存在和消亡的过程?
?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。
【2】单核CPU与多核CPU的任务执行:
【3】并行和并发:
并行:多个CPU同时执行多个任务
并发:一个CPU“同时”执行多个任务(采用时间片切换)
【1】在学习多线程一章之前,以前的代码是单线程的吗?不是,以前也是有三个线程同时执行的。
【2】现在我想自己制造多线程---》创建线程 ??
线程类--》线程对象
1.package com.msb.test01;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. * 线程类叫:TestThread,不是说你名字中带线程单词你就具备多线程能力了(争抢资源能力)
6. * 现在想要具备能力,继承一个类:Thread,具备了争抢资源的能力
7. */
8.public class TestThread extends Thread{
9. /*
10. 一会线程对象就要开始争抢资源了,这个线程要执行的任务到底是啥?这个任务你要放在方法中
11. 但是这个方法不能是随便写的一个方法,必须是重写Thread类中的run方法
12. 然后线程的任务/逻辑写在run方法中
13. */
14. @Override
15. public void run() {
16. //输出1-10
17. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
18. System.out.println(i);
19. }
20. }
21.}
1.package com.msb.test01;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. * 测试类
6. */
7.public class Test {
8. //这是main方法,程序的入口
9. public static void main(String[] args) {
10. //主线程中也要输出十个数:
11. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
12. System.out.println("main1-----"+i);
13. }
14.
15. //制造其他线程,要跟主线程争抢资源:
16. //具体的线程对象:子线程
17. TestThread tt = new TestThread();
18. //tt.run();//调用run方法,想要执行线程中的任务 -->这个run方法不能直接调用,直接调用就会被当做一个普通方法
19. //想要tt子线程真正起作用比如要启动线程:
20. tt.start();//start()是Thread类中的方法
21.
22. //主线程中也要输出十个数:
23. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
24. System.out.println("main2-----"+i);
25. }
26. }
27.}
28.
运行结果:
【1】setName,getName方法来进行设置读取:
1.package com.msb.test01;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. * 线程类叫:TestThread,不是说你名字中带线程单词你就具备多线程能力了(争抢资源能力)
6. * 现在想要具备能力,继承一个类:Thread,具备了争抢资源的能力
7. */
8.public class TestThread extends Thread{
9. /*
10. 一会线程对象就要开始争抢资源了,这个线程要执行的任务到底是啥?这个任务你要放在方法中
11. 但是这个方法不能是随便写的一个方法,必须是重写Thread类中的run方法
12. 然后线程的任务/逻辑写在run方法中
13. */
14. @Override
15. public void run() {
16. //输出1-10
17. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
18. System.out.println(this.getName()+i);
19. }
20. }
21.}
22.
1.package com.msb.test01;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. * 测试类
6. */
7.public class Test {
8. //这是main方法,程序的入口
9. public static void main(String[] args) {
10. //给main方法这个主线程设置名字:
11. //Thread.currentThread()作用获取当前正在执行的线程
12. Thread.currentThread().setName("主线程");
13. //主线程中也要输出十个数:
14. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
15. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"1-------"+i);
16. }
17.
18. //制造其他线程,要跟主线程争抢资源:
19. //具体的线程对象:子线程
20. TestThread tt = new TestThread();
21. tt.setName("子线程");
22. //tt.run();//调用run方法,想要执行线程中的任务 -->这个run方法不能直接调用,直接调用就会被当做一个普通方法
23. //想要tt子线程真正起作用比如要启动线程:
24. tt.start();//start()是Thread类中的方法
25.
26. //主线程中也要输出十个数:
27. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
28. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"2-------"+i);
29. }
30. }
31.}
【2】通过构造器设置 名字:
1.package com.msb.test01;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. * 线程类叫:TestThread,不是说你名字中带线程单词你就具备多线程能力了(争抢资源能力)
6. * 现在想要具备能力,继承一个类:Thread,具备了争抢资源的能力
7. */
8.public class TestThread extends Thread{
9. public TestThread(String name){
10. super(name);//调用父类的有参构造器
11. }
12. /*
13. 一会线程对象就要开始争抢资源了,这个线程要执行的任务到底是啥?这个任务你要放在方法中
14. 但是这个方法不能是随便写的一个方法,必须是重写Thread类中的run方法
15. 然后线程的任务/逻辑写在run方法中
16. */
17. @Override
18. public void run() {
19. //输出1-10
20. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
21. System.out.println(this.getName()+i);
22. }
23. }
24.}
25.
【1】原理:每个窗口都是一个线程对象:
【2】代码:
1.package com.msb.test02;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class BuyTicketThread extends Thread {
7. public BuyTicketThread(String name){
8. super(name);
9. }
10. //一共10张票:
11. static int ticketNum = 10;//多个对象共享10张票
12. //每个窗口都是一个线程对象:每个对象执行的代码放入run方法中
13. @Override
14. public void run() {
15. //每个窗口后面有100个人在抢票:
16. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
17. if(ticketNum > 0){//对票数进行判断,票数大于零我们才抢票
18. System.out.println("我在"+this.getName()+"买到了从北京到哈尔滨的第" + ticketNum-- + "张车票");
19. }
20. }
21. }
22.}
23.
1.package com.msb.test02;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class Test {
7. public static void main(String[] args) {
8. //多个窗口抢票:三个窗口三个线程对象:
9. BuyTicketThread t1 = new BuyTicketThread("窗口1");
10. t1.start();
11. BuyTicketThread t2 = new BuyTicketThread("窗口2");
12. t2.start();
13. BuyTicketThread t3 = new BuyTicketThread("窗口3");
14. t3.start();
15.
16. }
17.}
【1】代码
1.package com.msb.test03;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. * TestThread实现了这个接口,才会变成一个线程类
6. */
7.public class TestThread implements Runnable{
8. @Override
9. public void run() {
10. //输出1-10数字:
11. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
12. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----"+i);
13. }
14. }
15.}
16.
1.package com.msb.test03;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class Test {
7. public static void main(String[] args) {
8. //创建子线程对象:
9. TestThread tt = new TestThread();
10. Thread t = new Thread(tt,"子线程");
11. t.start();
12.
13. //主线程里面也是打印1-10数字:
14. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
15. System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+i);
16. }
17. }
18.}
运行结果:
【1】代码:
1.package com.msb.test04;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class BuyTicketThread implements Runnable {
7. int ticketNum = 10;
8. @Override
9. public void run() {
10. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
11. if(ticketNum > 0){
12. System.out.println("我在"+Thread.currentThread().getName()+"买到了北京到哈尔滨的第" + ticketNum-- + "张车票");
13. }
14. }
15. }
16.}
17.
1.package com.msb.test04;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class Test {
7. //这是main方法,程序的入口
8. public static void main(String[] args) {
9. //定义一个线程对象:
10. BuyTicketThread t = new BuyTicketThread();
11. //窗口1买票:
12. Thread t1 = new Thread(t,"窗口1");
13. t1.start();
14. //窗口2买票:
15. Thread t2 = new Thread(t,"窗口2");
16. t2.start();
17. //窗口3买票:
18. Thread t3 = new Thread(t,"窗口3");
19. t3.start();
20. }
21.}
22.
【2】实际开发中,方式1 继承Thread类 ? 还是 ?方式2 实现Runnable接口这种方式多呢?--》方式2
(1)方式1的话有 Java单继承的局限性,因为继承了Thread类,就不能再继承其它的类了
(2)方式2的共享资源的能力也会强一些,不需要非得加个static来修饰
【3】Thread类 Runnable接口 有联系吗?
对比第一种和第二种创建线程的方式发现,无论第一种继承Thread类的方式还是第二种实现Runnable接口的方式,都需要有一个run方法,
但是这个run方法有不足:
(1)没有返回值
(2)不能抛出异常
基于上面的两个不足,在JDK1.5以后出现了第三种创建线程的方式:实现Callable接口:
实现Callable接口好处:(1)有返回值 ?(2)能抛出异常
缺点:线程创建比较麻烦
1.package com.msb.test05;
2.
3.import java.util.Random;
4.import java.util.concurrent.Callable;
5.import java.util.concurrent.ExecutionException;
6.import java.util.concurrent.FutureTask;
7.
8./**
9. * @author : msb-zhaoss
10. */
11.public class TestRandomNum implements Callable<Integer> {
12. /*
13. 1.实现Callable接口,可以不带泛型,如果不带泛型,那么call方式的返回值就是Object类型
14. 2.如果带泛型,那么call的返回值就是泛型对应的类型
15. 3.从call方法看到:方法有返回值,可以跑出异常
16. */
17. @Override
18. public Integer call() throws Exception {
19. return new Random().nextInt(10);//返回10以内的随机数
20. }
21.}
22.
23.class Test{
24. //这是main方法,程序的入口
25. public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
26. //定义一个线程对象:
27. TestRandomNum trn = new TestRandomNum();
28. FutureTask ft = new FutureTask(trn);
29. Thread t = new Thread(ft);
30. t.start();
31. //获取线程得到的返回值:
32. Object obj = ft.get();
33. System.out.println(obj);
34. }
35.}
【1】线程声明周期:线程开始--》线程消亡
【2】线程经历哪些阶段:
(1)start() : ?启动当前线程,表面上调用start方法,实际在调用线程里面的run方法
(2)run() : 线程类 继承 Thread类 或者 实现Runnable接口的时候,都要重新实现这个run方法,run方法里面是线程要执行的内容
(3)currentThread :Thread类中一个静态方法:获取当前正在执行的线程
(4)setName 设置线程名字
(5)getName 读取线程名字
【1】同优先级别的线程,采取的策略就是先到先服务,使用时间片策略
【2】如果优先级别高,被CPU调度的概率就高
【3】级别:1-10 ? 默认的级别为5
【4】代码:
1.package com.msb.test06;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class TestThread01 extends Thread {
7. @Override
8. public void run() {
9. for (int i = 1; i <= 10; i++) {
10. System.out.println(i);
11. }
12. }
13.}
14.
15.class TestThread02 extends Thread{
16. @Override
17. public void run() {
18. for (int i = 20; i <= 30 ; i++) {
19. System.out.println(i);
20. }
21. }
22.}
23.
24.class Test{
25. //这是main方法,程序的入口
26. public static void main(String[] args) {
27. //创建两个子线程,让这两个子线程争抢资源:
28. TestThread01 t1 = new TestThread01();
29. t1.setPriority(10);//优先级别高
30. t1.start();
31.
32. TestThread02 t2 = new TestThread02();
33. t2.setPriority(1);//优先级别低
34. t2.start();
35. }
36.}
37.
join方法:当一个线程调用了join方法,这个线程就会先被执行,它执行结束以后才可以去执行其余的线程。
注意:必须先start,再join才有效。?
1.package com.msb.test07;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class TestThread extends Thread {
7. public TestThread(String name){
8. super(name);
9. }
10. @Override
11. public void run() {
12. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
13. System.out.println(this.getName()+"----"+i);
14. }
15. }
16.}
17.
18.class Test{
19. //这是main方法,程序的入口
20. public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
21. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
22. System.out.println("main-----"+i);
23. if(i == 6){
24. //创建子线程:
25. TestThread tt = new TestThread("子线程");
26. tt.start();
27. tt.join();//“半路杀出个程咬金”
28. }
29.
30. }
31. }
32.}
33.
【1】sleep : 人为的制造阻塞事件
1.public class Test01 {
2. //这是main方法,程序的入口
3. public static void main(String[] args) {
4. try {
5. Thread.sleep(3000);
6. } catch (InterruptedException e) {
7. e.printStackTrace();
8. }
9. System.out.println("00000000000000");
10. }
11.}
12.
【2】案例:完成秒表功能:
1.package com.msb.test08;
2.
3.import javafx.scene.input.DataFormat;
4.
5.import java.text.DateFormat;
6.import java.text.SimpleDateFormat;
7.import java.util.Date;
8.
9./**
10. * @author : msb-zhaoss
11. */
12.public class Test02 {
13. //这是main方法,程序的入口
14. public static void main(String[] args) {
15. //2.定义一个时间格式:
16. DateFormat df = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
17. while(true){
18. //1.获取当前时间:
19. Date d = new Date();
20. //3.按照上面定义的格式将Date类型转为指定格式的字符串:
21. System.out.println(df.format(d));
22. try {
23. Thread.sleep(1000);
24. } catch (InterruptedException e) {
25. e.printStackTrace();
26. }
27. }
28. }
29.}
30.
【1】设置伴随线程
将子线程设置为主线程的伴随线程,主线程停止的时候,子线程也不要继续执行了
案例:皇上 --》驾崩 ---》妃子陪葬
1.package com.msb.test09;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class TestThread extends Thread {
7. @Override
8. public void run() {
9. for (int i = 1; i <= 1000 ; i++) {
10. System.out.println("子线程----"+i);
11. }
12. }
13.}
14.class Test{
15. //这是main方法,程序的入口
16. public static void main(String[] args) {
17. //创建并启动子线程:
18. TestThread tt = new TestThread();
19. tt.setDaemon(true);//设置伴随线程 注意:先设置,再启动
20. tt.start();
21.
22. //主线程中还要输出1-10的数字:
23. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
24. System.out.println("main---"+i);
25. }
26. }
27.}
结果:
1.package com.msb.test09;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class Demo {
7. //这是main方法,程序的入口
8. public static void main(String[] args) {
9. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
10. if(i == 6){
11. Thread.currentThread().stop();//过期方法,不建议使用
12. }
13. System.out.println(i);
14. }
15. }
16.}
17.
【1】出现问题:
(1)出现了两个10张票或者3个10张票:
(2)出现0,-1,-2可能:
上面的代码出现问题:出现了 重票,错票,---》 线程安全引起的问题?
原因:多个线程,在争抢资源的过程中,导致共享的资源出现问题。一个线程还没执行完,另一个线程就参与进来了,开始争抢。?
解决:
在我的程序中,加入“锁” --》加同步 ?--》同步监视器
方法1:同步代码块
【1】同步代码块演示1:
1.package com.msb.test04;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class BuyTicketThread implements Runnable {
7. int ticketNum = 10;
8. @Override
9. public void run() {
10. //此处有1000行代码
11. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
12. synchronized (this){//把具有安全隐患的代码锁住即可,如果锁多了就会效率低 --》this就是这个锁
13. if(ticketNum > 0){
14. System.out.println("我在"+Thread.currentThread().getName()+"买到了北京到哈尔滨的第" + ticketNum-- + "张车票");
15. }
16. }
17. }
18. //此处有1000行代码
19. }
20.}
21.
【2】同步代码块演示2:
1.public class BuyTicketThread extends Thread {
2. public BuyTicketThread(String name){
3. super(name);
4. }
5. //一共10张票:
6. static int ticketNum = 10;//多个对象共享10张票
7. //每个窗口都是一个线程对象:每个对象执行的代码放入run方法中
8. @Override
9. public void run() {
10. //每个窗口后面有100个人在抢票:
11. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
12. synchronized (BuyTicketThread.class){//锁必须多个线程用的是同一把锁!!!
13. if(ticketNum > 0){//对票数进行判断,票数大于零我们才抢票
14. System.out.println("我在"+this.getName()+"买到了从北京到哈尔滨的第" + ticketNum-- + "张车票");
15. }
16. }
17. }
18. }
19.}
【3】同步监视器总结:
总结1:认识同步监视器(锁子) ? ----- ?synchronized(同步监视器){ }
1)必须是引用数据类型,不能是基本数据类型
2)也可以创建一个专门的同步监视器,没有任何业务含义??
3)一般使用共享资源做同步监视器即可 ???
4)在同步代码块中不能改变同步监视器对象的引用??
5)尽量不要String和包装类Integer做同步监视器??
6)建议使用final修饰同步监视器
总结2:同步代码块的执行过程
1)第一个线程来到同步代码块,发现同步监视器open状态,需要close,然后执行其中的代码
2)第一个线程执行过程中,发生了线程切换(阻塞 就绪),第一个线程失去了cpu,但是没有开锁open
3)第二个线程获取了cpu,来到了同步代码块,发现同步监视器close状态,无法执行其中的代码,第二个线程也进入阻塞状态
4)第一个线程再次获取CPU,接着执行后续的代码;同步代码块执行完毕,释放锁open
5)第二个线程也再次获取cpu,来到了同步代码块,发现同步监视器open状态,拿到锁并且上锁,由阻塞状态进入就绪状态,再进入运行状态,重复第一个线程的处理过程(加锁)
强调:同步代码块中能发生CPU的切换吗?能!!! 但是后续的被执行的线程也无法执行同步代码块(因为锁仍旧close)
总结3:其他
1)多个代码块使用了同一个同步监视器(锁),锁住一个代码块的同时,也锁住所有使用该锁的所有代码块,其他线程无法访问其中的任何一个代码块?
2)多个代码块使用了同一个同步监视器(锁),锁住一个代码块的同时,也锁住所有使用该锁的所有代码块, 但是没有锁住使用其他同步监视器的代码块,其他线程有机会访问其他同步监视器的代码块
【1】代码展示:
1.ublic class BuyTicketThread implements Runnable {
2. int ticketNum = 10;
3. @Override
4. public void run() {
5. //此处有1000行代码
6. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
7. buyTicket();
8. }
9. //此处有1000行代码
10. }
11.
12. public synchronized void buyTicket(){//锁住的是this
13. if(ticketNum > 0){
14. System.out.println("我在"+Thread.currentThread().getName()+"买到了北京到哈尔滨的第" + ticketNum-- + "张车票");
15. }
16. }
17.}
1.public class BuyTicketThread extends Thread {
2. public BuyTicketThread(String name){
3. super(name);
4. }
5. //一共10张票:
6. static int ticketNum = 10;//多个对象共享10张票
7. //每个窗口都是一个线程对象:每个对象执行的代码放入run方法中
8. @Override
9. public void run() {
10. //每个窗口后面有100个人在抢票:
11. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
12. buyTicket();
13. }
14. }
15.
16. public static synchronized void buyTicket(){//锁住的 同步监视器: BuyTicketThread.class
17. if(ticketNum > 0){//对票数进行判断,票数大于零我们才抢票
18. System.out.println("我在"+Thread.currentThread().getName()+"买到了从北京到哈尔滨的第" + ticketNum-- + "张车票");
19. }
20. }
21.
22.}
【2】总结:
总结1:
多线程在争抢资源,就要实现线程的同步(就要进行加锁,并且这个锁必须是共享的,必须是唯一的。
咱们的锁一般都是引用数据类型的。
目的:解决了线程安全问题。
总结2:关于同步方法
1) 不要将run()定义为同步方法
2) 非静态同步方法的同步监视器是this
? ? 静态同步方法的同步监视器是 类名.class 字节码信息对象
3) 同步代码块的效率要高于同步方法
? ? ?原因:同步方法是将线程挡在了方法的外部,而同步代码块锁将线程挡在了代码块的外部,但是却是方法的内部
4)?同步方法的锁是this,一旦锁住一个方法,就锁住了所有的同步方法;同步代码块只是锁住使用该同步监视器的代码块,而没有锁住使用其他监视器的代码块?
【1】Lock锁引入:
JDK1.5后新增新一代的线程同步方式:Lock锁
与采用synchronized相比,lock可提供多种锁方案,更灵活
synchronized是Java中的关键字,这个关键字的识别是靠JVM来识别完成的呀。是虚拟机级别的。
但是Lock锁是API级别的,提供了相应的接口和对应的实现类,这个方式更灵活,表现出来的性能优于之前的方式。
【2】代码演示:
1.package com.msb.test04;
2.
3.import java.util.concurrent.locks.Lock;
4.import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
5.
6./**
7. * @author : msb-zhaoss
8. */
9.public class BuyTicketThread implements Runnable {
10. int ticketNum = 10;
11. //拿来一把锁:
12. Lock lock = new ReentrantLock();//多态 接口=实现类 可以使用不同的实现类
13. @Override
14. public void run() {
15. //此处有1000行代码
16. for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {
17. //打开锁:
18. lock.lock();
19. try{
20. if(ticketNum > 0){
21. System.out.println("我在"+Thread.currentThread().getName()+"买到了北京到哈尔滨的第" + ticketNum-- + "张车票");
22. }
23. }catch (Exception ex){
24. ex.printStackTrace();
25. }finally {
26. //关闭锁:--->即使有异常,这个锁也可以得到释放
27. lock.unlock();
28. }
29.
30. }
31. //此处有1000行代码
32. }
33.}
34.
【3】?Lock和synchronized的区别
? ? ? ? 1.Lock是显式锁(手动开启和关闭锁,别忘记关闭锁),synchronized是隐式锁
? ? ? ? 2.Lock只有代码块锁,synchronized有代码块锁和方法锁
? ? ? ? 3.使用Lock锁,JVM将花费较少的时间来调度线程,性能更好。并且具有更好的扩展性(提供更多的子类)
【4】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)
【1】对比:
线程安全,效率低?
线程不安全,效率高
【2】可能造成死锁:
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
>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
【3】代码演示:
1.public class TestDeadLock implements Runnable {
2. public int flag = 1;
3. static Object o1 = new Object(),o2 = new Object();
4.
5.
6. public void run(){
7. System.out.println("flag=" + flag);
8. // 当flag==1锁住o1
9. if (flag == 1) {
10. synchronized (o1) {
11. try {
12. Thread.sleep(500);
13. } catch (Exception e) {
14. e.printStackTrace();
15. }
16. // 只要锁住o2就完成
17. synchronized (o2) {
18. System.out.println("2");
19. }
20. }
21. }
22. // 如果flag==0锁住o2
23. if (flag == 0) {
24. synchronized (o2) {
25. try {
26. Thread.sleep(500);
27. } catch (Exception e) {
28. e.printStackTrace();
29. }
30. // 只要锁住o1就完成
31. synchronized (o1) {
32. System.out.println("3");
33. }
34. }
35. }
36. }
37.
38.
39. public static void main(String[] args) {
40. // 实例2个线程类
41. TestDeadLock td1 = new TestDeadLock();
42. TestDeadLock td2 = new TestDeadLock();
43. td1.flag = 1;
44. td2.flag = 0;
45. // 开启2个线程
46. Thread t1 = new Thread(td1);
47. Thread t2 = new Thread(td2);
48. t1.start();
49. t2.start();
50. }
51.}
【4】解决方法: 减少同步资源的定义,避免嵌套同步
应用场景:生产者和消费者问题
假设仓库中只能存放一件产品,生产者将生产出来的产品放入仓库,消费者将仓库中产品取走消费
如果仓库中没有产品,则生产者将产品放入仓库,否则停止生产并等待,直到仓库中的产品被消费者取走为止
如果仓库中放有产品,则消费者可以将产品取走消费,否则停止消费并等待,直到仓库中再次放入产品为止
代码结果展示:
代码:
1.商品:属性:品牌 ,名字
2.线程1:生产者
3.线程2:消费者
出现问题:
1.生产者和消费者没有交替输出
2.打印数据错乱
哈尔滨 - null
费列罗啤酒
哈尔滨巧克力
----没有加同步
代码展示:
1.package com.msb.test10;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class Product {//商品类
7. //品牌
8. private String brand;
9. //名字
10. private String name;
11. //setter,getter方法;
12.
13. public String getBrand() {
14. return brand;
15. }
16.
17. public void setBrand(String brand) {
18. this.brand = brand;
19. }
20.
21. public String getName() {
22. return name;
23. }
24.
25. public void setName(String name) {
26. this.name = name;
27. }
28.}
1.package com.msb.test10;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class ProducerThread extends Thread{//生产者线程
7. //共享商品:
8. private Product p;
9.
10. public ProducerThread(Product p) {
11. this.p = p;
12. }
13.
14. @Override
15. public void run() {
16. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {//生产十个商品 i:生产的次数
17. if(i % 2 == 0){
18. //生产费列罗巧克力
19. p.setBrand("费列罗");
20. try {
21. Thread.sleep(100);
22. } catch (InterruptedException e) {
23. e.printStackTrace();
24. }
25. p.setName("巧克力");
26. }else{
27. //生产哈尔滨啤酒
28. p.setBrand("哈尔滨");
29. try {
30. Thread.sleep(100);
31. } catch (InterruptedException e) {
32. e.printStackTrace();
33. }
34. p.setName("啤酒");
35. }
36.
37. //将生产信息做一个打印:
38. System.out.println("生产者生产了:" + p.getBrand() + "---" + p.getName());
39. }
40. }
41.}
42.
1.package com.msb.test10;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class CustomerThread extends Thread{//消费者线程
7. //共享商品:
8. private Product p;
9.
10. public CustomerThread(Product p) {
11. this.p = p;
12. }
13.
14. @Override
15. public void run() {
16. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {//i:消费次数
17. System.out.println("消费者消费了:" + p.getBrand() + "---" + p.getName());
18. }
19. }
20.}
1.package com.msb.test10;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class Test {
7. //这是main方法,程序的入口
8. public static void main(String[] args) {
9. //共享的商品:
10. Product p = new Product();
11. //创建生产者和消费者线程:
12. ProducerThread pt = new ProducerThread(p);
13. CustomerThread ct = new CustomerThread(p);
14.
15. pt.start();
16. ct.start();
17. }
18.}
19.
【1】利用同步代码块解决问题:
1.package com.msb.test10;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class ProducerThread extends Thread{//生产者线程
7. //共享商品:
8. private Product p;
9.
10. public ProducerThread(Product p) {
11. this.p = p;
12. }
13.
14. @Override
15. public void run() {
16. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {//生产十个商品 i:生产的次数
17. synchronized (p){
18. if(i % 2 == 0){
19. //生产费列罗巧克力
20. p.setBrand("费列罗");
21. try {
22. Thread.sleep(100);
23. } catch (InterruptedException e) {
24. e.printStackTrace();
25. }
26. p.setName("巧克力");
27. }else{
28. //生产哈尔滨啤酒
29. p.setBrand("哈尔滨");
30. try {
31. Thread.sleep(100);
32. } catch (InterruptedException e) {
33. e.printStackTrace();
34. }
35. p.setName("啤酒");
36. }
37.
38. //将生产信息做一个打印:
39. System.out.println("生产者生产了:" + p.getBrand() + "---" + p.getName());
40. }
41. }
42. }
43.}
44.
1.package com.msb.test10;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class CustomerThread extends Thread{//消费者线程
7. //共享商品:
8. private Product p;
9.
10. public CustomerThread(Product p) {
11. this.p = p;
12. }
13.
14. @Override
15. public void run() {
16. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {//i:消费次数
17. synchronized (p){
18. System.out.println("消费者消费了:" + p.getBrand() + "---" + p.getName());
19. }
20. }
21. }
22.}
【2】利用同步方法解决问题:?
1.package com.msb.test11;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class Product {//商品类
7. //品牌
8. private String brand;
9. //名字
10. private String name;
11. //setter,getter方法;
12.
13. public String getBrand() {
14. return brand;
15. }
16.
17. public void setBrand(String brand) {
18. this.brand = brand;
19. }
20.
21. public String getName() {
22. return name;
23. }
24.
25. public void setName(String name) {
26. this.name = name;
27. }
28.
29. //生产商品
30. public synchronized void setProduct(String brand,String name){
31. this.setBrand(brand);
32. try {
33. Thread.sleep(100);
34. } catch (InterruptedException e) {
35. e.printStackTrace();
36. }
37. this.setName(name);
38.
39.
40. //将生产信息做一个打印:
41. System.out.println("生产者生产了:" + this.getBrand() + "---" + this.getName());
42. }
43.
44. //消费商品:
45. public synchronized void getProduct(){
46. System.out.println("消费者消费了:" + this.getBrand() + "---" + this.getName());
47. }
48.}
49.
1.package com.msb.test11;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class CustomerThread extends Thread{//消费者线程
7. //共享商品:
8. private Product p;
9.
10. public CustomerThread(Product p) {
11. this.p = p;
12. }
13.
14. @Override
15. public void run() {
16. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {//i:消费次数
17. p.getProduct();;
18. }
19. }
20.}
1.public class ProducerThread extends Thread{//生产者线程
2. //共享商品:
3. private Product p;
4.
5. public ProducerThread(Product p) {
6. this.p = p;
7. }
8.
9. @Override
10. public void run() {
11. for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {//生产十个商品 i:生产的次数
12. if(i % 2 == 0){
13. p.setProduct("费列罗","巧克力");
14. }else{
15. p.setProduct("哈尔滨","啤酒");
16. }
17. }
18. }
19.}
(这个else中的代码在分解3中 演示了错误)
【1】原理:
【2】代码:
1.package com.msb.test11;
2.
3./**
4. * @author : msb-zhaoss
5. */
6.public class Product {//商品类
7. //品牌
8. private String brand;
9. //名字
10. private String name;
11.
12. //引入一个灯:true:红色 false 绿色
13. boolean flag = false;//默认情况下没有商品 让生产者先生产 然后消费者再消费
14. //setter,getter方法;
15.
16. public String getBrand() {
17. return brand;
18. }
19.
20. public void setBrand(String brand) {
21. this.brand = brand;
22. }
23.
24. public String getName() {
25. return name;
26. }
27.
28. public void setName(String name) {
29. this.name = name;
30. }
31.
32. //生产商品
33. public synchronized void setProduct(String brand,String name){
34. if(flag == true){//灯是红色,证明有商品,生产者不生产,等着消费者消费
35. try {
36. wait();
37. } catch (InterruptedException e) {
38. e.printStackTrace();
39. }
40. }
41. //灯是绿色的,就生产:
42. this.setBrand(brand);
43. try {
44. Thread.sleep(100);
45. } catch (InterruptedException e) {
46. e.printStackTrace();
47. }
48. this.setName(name);
49. //将生产信息做一个打印:
50. System.out.println("生产者生产了:" + this.getBrand() + "---" + this.getName());
51.
52. //生产完以后,灯变色:变成红色:
53. flag = true;
54. //告诉消费者赶紧来消费:
55. notify();
56. }
57.
58. //消费商品:
59. public synchronized void getProduct(){
60. if(!flag){//flag == false没有商品,等待生产者生产:
61. try {
62. wait();
63. } catch (InterruptedException e) {
64. e.printStackTrace();
65. }
66. }
67.
68. //有商品,消费:
69. System.out.println("消费者消费了:" + this.getBrand() + "---" + this.getName());
70.
71. //消费完:灯变色:
72. flag = false;
73. //通知生产者生产:
74. notify();
75. }
76.}
77.
【3】原理:
注意:wait方法和notify方法 ?是必须放在同步方法或者同步代码块中才生效的 (因为在同步的基础上进行线程的通信才是有效的)
注意:sleep和wait的区别:sleep进入阻塞状态没有释放锁,wait进入阻塞状态但是同时释放了锁
【4】线程生命周期完整图:
Condition是在Java?1.5中才出现的,它用来替代传统的Object的wait()、notify()实现线程间的协作,相比使用Object的wait()、notify(),使用Condition1的await()、signal()这种方式实现线程间协作更加安全和高效。?
?
它的更强大的地方在于:能够更加精细的控制多线程的休眠与唤醒。对于同一个锁,我们可以创建多个Condition,在不同的情况下使用不同的Condition?
一个Condition包含一个等待队列。一个Lock可以产生多个Condition,所以可以有多个等待队列。
在Object的监视器模型上,一个对象拥有一个同步队列和等待队列,而Lock(同步器)拥有一个同步队列和多个等待队列。?
Object中的wait(),notify(),notifyAll()方法是和"同步锁"(synchronized关键字)捆绑使用的;而Condition是需要与"互斥锁"/"共享锁"捆绑使用的。?
调用Condition的await()、signal()、signalAll()方法,都必须在lock保护之内,就是说必须在lock.lock()和lock.unlock之间才可以使用?
·?Conditon中的await()对应Object的wait();
·?Condition中的signal()对应Object的notify();
·?Condition中的signalAll()对应Object的notifyAll()。
void await() ?throws InterruptedException?
造成当前线程在接到信号或被中断之前一直处于等待状态。
与此 Condition?相关的锁以原子方式释放,并且出于线程调度的目的,将禁用当前线程,且在发生以下四种情况之一?以前,当前线程将一直处于休眠状态:
·?其他某个线程调用此 Condition?的 signal()?方法,并且碰巧将当前线程选为被唤醒的线程;或者
·?其他某个线程调用此 Condition?的 signalAll()?方法;或者
·?其他某个线程中断当前线程,且支持中断线程的挂起;或者
·?发生“虚假唤醒”
在所有情况下,在此方法可以返回当前线程之前,都必须重新获取与此条件有关的锁。在线程返回时,可以保证它保持此锁。
void signal()
唤醒一个等待线程。
如果所有的线程都在等待此条件,则选择其中的一个唤醒。在从 await?返回之前,该线程必须重新获取锁。
唤醒所有等待线程。
如果所有的线程都在等待此条件,则唤醒所有线程。在从 await?返回之前,每个线程都必须重新获取锁。? ??
更改代码:
1.package com.msb.test12;
2.
3.import java.util.concurrent.locks.Condition;
4.import java.util.concurrent.locks.Lock;
5.import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
6.
7./**
8. * @author : msb-zhaoss
9. */
10.public class Product {//商品类
11. //品牌
12. private String brand;
13. //名字
14. private String name;
15.
16. //声明一个Lock锁:
17. Lock lock = new ReentrantLock();
18. //搞一个生产者的等待队列:
19. Condition produceCondition = lock.newCondition();
20. //搞一个消费者的等待队列:
21. Condition consumeCondition = lock.newCondition();
22. //引入一个灯:true:红色 false 绿色
23. boolean flag = false;//默认情况下没有商品 让生产者先生产 然后消费者再消费
24. //setter,getter方法;
25.
26. public String getBrand() {
27. return brand;
28. }
29.
30. public void setBrand(String brand) {
31. this.brand = brand;
32. }
33.
34. public String getName() {
35. return name;
36. }
37.
38. public void setName(String name) {
39. this.name = name;
40. }
41.
42. //生产商品
43. public void setProduct(String brand,String name){
44. lock.lock();
45. try{
46. if(flag == true){//灯是红色,证明有商品,生产者不生产,等着消费者消费
47. try {
48. //wait();
49. //生产者阻塞,生产者进入等待队列中
50. produceCondition.await();
51. } catch (InterruptedException e) {
52. e.printStackTrace();
53. }
54. }
55. //灯是绿色的,就生产:
56. this.setBrand(brand);
57. try {
58. Thread.sleep(100);
59. } catch (InterruptedException e) {
60. e.printStackTrace();
61. }
62. this.setName(name);
63. //将生产信息做一个打印:
64. System.out.println("生产者生产了:" + this.getBrand() + "---" + this.getName());
65.
66. //生产完以后,灯变色:变成红色:
67. flag = true;
68. //告诉消费者赶紧来消费:
69. //notify();
70. consumeCondition.signal();
71. }finally {
72. lock.unlock();
73. }
74. }
75.
76. //消费商品:
77. public void getProduct(){
78. lock.lock();
79. try{
80. if(!flag){//flag == false没有商品,等待生产者生产:
81. try {
82. // wait();
83. //消费者等待,消费者线程进入等待队列:
84. consumeCondition.await();
85. } catch (InterruptedException e) {
86. e.printStackTrace();
87. }
88. }
89.
90. //有商品,消费:
91. System.out.println("消费者消费了:" + this.getBrand() + "---" + this.getName());
92.
93. //消费完:灯变色:
94. flag = false;
95. //通知生产者生产:
96. //notify();
97. produceCondition.signal();
98. }finally {
99. lock.unlock();
100. }
101. }
102.}
103.