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  • 【学习】002多线程之间实现同步

    课程目标

    1、理解线程安全?

    2、synchronized用法

    3、死锁

    4、Java内存模型

    5、Vlolatile

    6、ThreadLock

    什么是线程安全?

    为什么有线程安全问题?

    当多个线程同时共享,同一个全局变量或静态变量,做写的操作时,可能会发生数据冲突问题,也就是线程安全问题。但是做读操作是不会发生数据冲突问题。

    案例:需求现在有100张火车票,有两个窗口同时抢火车票,请使用多线程模拟抢票效果。

    代码:

    package hongmoshui.com.cnblogs.www.study.day002;
    
    /**
     * 一号窗口和二号窗口同时出售火车第一张和第七张,部分火车票会重复出售。 结论发现,多个线程共享同一个全局成员变量时,做写的操作可能会发生数据冲突问题。
     * @author 洪墨水
     */
    class ThreadTrain1 implements Runnable
    {
        private int count = 100;
    
        private static Object oj = new Object();
    
        @Override
        public void run()
        {
            while (count > 0)
            {
                try
                {
                    Thread.sleep(50);
                }
                catch (Exception e)
                {
                    // TODO: handle exception
                }
                sale();
            }
        }
    
        public void sale()
        {
            // 前提 多线程进行使用、多个线程只能拿到一把锁。
            // 保证只能让一个线程 在执行 缺点效率降低
            // synchronized (oj) {
            // if (count > 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - count + 1) + "票");
            count--;
            // }
            // }
        }
    }
    
    public class ThreadDemo
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            ThreadTrain1 threadTrain1 = new ThreadTrain1();
            Thread t1 = new Thread(threadTrain1, "①号窗口");
            Thread t2 = new Thread(threadTrain1, "②号窗口");
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }

     运行结果:

    一号窗口和二号窗口同时出售火车第一张和第七张,部分火车票会重复出售。

    结论发现,多个线程共享同一个全局成员变量时,做写的操作可能会发生数据冲突问题。

     线程安全解决办法:

    问:如何解决多线程之间线程安全问题?

    答:使用多线程之间同步synchronized或使用锁(lock)。

    问:为什么使用线程同步或使用锁能解决线程安全问题呢?

    答:将可能会发生数据冲突问题(线程不安全问题),只能让当前一个线程进行执行。代码执行完成后释放锁,让后才能让其他线程进行执行。这样的话就可以解决线程不安全问题。

    问:什么是多线程之间同步?

    答:当多个线程共享同一个资源,不会受到其他线程的干扰。

    同步代码块

    什么是同步代码块?

    答:就是将可能会发生线程安全问题的代码,给包括起来。

    synchronized(同一个数据){

     可能会发生线程冲突问题

    }

    就是同步代码块 

    synchronized(对象)//这个对象可以为任意对象 

        需要被同步的代码 

    对象如同锁,持有锁的线程可以在同步中执行 

    没持有锁的线程即使获取CPU的执行权,也进不去 

    同步的前提: 

    1,必须要有两个或者两个以上的线程 

    2,必须是多个线程使用同一个锁 

    必须保证同步中只能有一个线程在运行 

    好处:解决了多线程的安全问题 

    弊端:多个线程需要判断锁,较为消耗资源、抢锁的资源。 

     

    代码样例:

    private static Object oj = new Object();
        public void sale()
        {
            // 前提 多线程进行使用、多个线程只能拿到一把锁。
            // 保证只能让一个线程 在执行 缺点效率降低
            synchronized (oj)
            {
                if (count > 0)
                {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - count + 1) + "票");
                    count--;
                }
            }
        }

    同步函数

       什么是同步函数?

       答:在方法上修饰synchronized 称为同步函数

     代码样例

    public synchronized void sale()
        {
            if (trainCount > 0)
            {
                try
                {
                    Thread.sleep(40);
                }
                catch (Exception e)
                {
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售 第" + (100 - trainCount + 1) + "张票.");
                trainCount--;
            }
        }

    同学们思考问题?同步函数用的是什么锁?

    答:同步函数使用this锁。

    证明方式: 一个线程使用同步代码块(this明锁),另一个线程使用同步函数。如果两个线程抢票不能实现同步,那么会出现数据错误。

    代码:

    package hongmoshui.com.cnblogs.www.study.day002;
    
    class ThreadTrain2 implements Runnable
    {
        private int count = 100;
    
        public boolean flag = true;
    
        private static Object oj = new Object();
    
        @Override
        public void run()
        {
            if (flag)
            {
    
                while (count > 0)
                {
    
                    synchronized (this)
                    {
                        if (count > 0)
                        {
                            try
                            {
                                Thread.sleep(50);
                            }
                            catch (Exception e)
                            {
                                // TODO: handle exception
                            }
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - count + 1) + "票");
                            count--;
                        }
                    }
    
                }
    
            }
            else
            {
                while (count > 0)
                {
                    sale();
                }
            }
    
        }
    
        public synchronized void sale()
        {
            // 前提 多线程进行使用、多个线程只能拿到一把锁。
            // 保证只能让一个线程 在执行 缺点效率降低
            // synchronized (oj) {
            if (count > 0)
            {
                try
                {
                    Thread.sleep(50);
                }
                catch (Exception e)
                {
                    // TODO: handle exception
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售第" + (100 - count + 1) + "票");
                count--;
            }
            // }
        }
    }
    
    public class ThreadDemo2
    {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException
        {
            ThreadTrain2 threadTrain1 = new ThreadTrain2();
            Thread t1 = new Thread(threadTrain1, "①号窗口");
            Thread t2 = new Thread(threadTrain1, "②号窗口");
            t1.start();
            Thread.sleep(40);
            threadTrain1.flag = false;
            t2.start();
        }
    }

    静态同步函数

    答:什么是静态同步函数?

    方法上加上static关键字,使用synchronized 关键字修饰 或者使用类.class文件。

    静态的同步函数使用的锁是  该函数所属字节码文件对象

    可以用 getClass方法获取,也可以用当前  类名.class 表示。

    代码样例:

    synchronized(ThreadTrain.class)
        {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售 第" + (100 - trainCount + 1) + "张票.");
            trainCount--;
            try
            {
                Thread.sleep(100);
            }
            catch (Exception e)
            {
            }
        }

    总结:

    synchronized 修饰方法使用锁是当前this锁。

    synchronized 修饰静态方法使用锁是当前类的字节码文件

    多线程死锁

     什么是多线程死锁?

       答:同步中嵌套同步,导致锁无法释放

     代码:

    package hongmoshui.com.cnblogs.www.study.day002;
    
    /**
     * 多线程死锁【同步中嵌套同步,导致锁无法释放】
     * @author 洪墨水
     */
    class ThreadTrain6 implements Runnable
    {
        // 这是货票总票数,多个线程会同时共享资源
        private int trainCount = 100;
    
        public boolean flag = true;
    
        private Object mutex = new Object();
    
        @Override
        public void run()
        {
            if (flag)
            {
                while (true)
                {
                    synchronized (mutex)
                    {
                        // 锁(同步代码块)在什么时候释放? 代码执行完, 自动释放锁.
                        // 如果flag为true 先拿到 obj锁,在拿到this 锁、 才能执行。
                        // 如果flag为false先拿到this,在拿到obj锁,才能执行。
                        // 死锁解决办法:不要在同步中嵌套同步。
                        sale();
                    }
                }
            }
            else
            {
                while (true)
                {
                    sale();
                }
            }
        }
    
        /**
         * 出售火车票
         * @author: 洪墨水
         */
        public synchronized void sale()
        {
            synchronized (mutex)
            {
                if (trainCount > 0)
                {
                    try
                    {
                        Thread.sleep(40);
                    }
                    catch (Exception e)
                    {
    
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售 第" + (100 - trainCount + 1) + "张票.");
                    trainCount--;
                }
            }
        }
    }
    
    public class DeadlockThread
    {
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException
        {
    
            ThreadTrain6 threadTrain = new ThreadTrain6(); // 定义 一个实例
            Thread thread1 = new Thread(threadTrain, "一号窗口");
            Thread thread2 = new Thread(threadTrain, "二号窗口");
            thread1.start();
            Thread.sleep(40);
            threadTrain.flag = false;
            thread2.start();
        }
    
    }

    多线程有三大特性

    原子性、可见性、有序性

    什么是原子性

    即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断,要么就都不执行。

    一个很经典的例子就是银行账户转账问题:
    比如从账户A向账户B转1000元,那么必然包括2个操作:从账户A减去1000元,往账户B加上1000元。这2个操作必须要具备原子性才能保证不出现一些意外的问题。

    我们操作数据也是如此,比如i = i+1;其中就包括,读取i的值,计算i,写入i。这行代码在Java中是不具备原子性的,则多线程运行肯定会出问题,所以也需要我们使用同步和lock这些东西来确保这个特性了。

    原子性其实就是保证数据一致、线程安全一部分,

    什么是可见性

    当多个线程访问同一个变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程能够立即看得到修改的值。

    若两个线程在不同的cpu,那么线程1改变了i的值还没刷新到主存,线程2又使用了i,那么这个i值肯定还是之前的,线程1对变量的修改线程没看到这就是可见性问题。

    什么是有序性

    程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

    一般来说处理器为了提高程序运行效率,可能会对输入代码进行优化,它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致,但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。如下:

    int a = 10;    //语句1
    
    int r = 2;    //语句2
    
    a = a + 3;    //语句3
    
    r = a*a;     //语句4

    则因为重排序,他还可能执行顺序为 2-1-3-4,1-3-2-4
    但绝不可能 2-1-4-3,因为这打破了依赖关系。
    显然重排序对单线程运行是不会有任何问题,而多线程就不一定了,所以我们在多线程编程时就得考虑这个问题了。

    Java内存模型

    共享内存模型指的就是Java内存模型(简称JMM),JMM决定一个线程对共享变量的写入时,能对另一个线程可见。从抽象的角度来看,JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系:线程之间的共享变量存储在主内存(main memory)中,每个线程都有一个私有的本地内存(local memory),本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念,并不真实存在。它涵盖了缓存,写缓冲区,寄存器以及其他的硬件和编译器优化。

    从上图来看,线程A与线程B之间如要通信的话,必须要经历下面2个步骤:

    1. 首先,线程A把本地内存A中更新过的共享变量刷新到主内存中去。

    2. 然后,线程B到主内存中去读取线程A之前已更新过的共享变量。

    下面通过示意图来说明这两个步骤:

    如上图所示,本地内存A和B有主内存中共享变量x的副本。假设初始时,这三个内存中的x值都为0。线程A在执行时,把更新后的x值(假设值为1)临时存放在自己的本地内存A中。当线程A和线程B需要通信时,线程A首先会把自己本地内存中修改后的x值刷新到主内存中,此时主内存中的x值变为了1。随后,线程B到主内存中去读取线程A更新后的x值,此时线程B的本地内存的x值也变为了1。

    从整体来看,这两个步骤实质上是线程A在向线程B发送消息,而且这个通信过程必须要经过主内存。JMM通过控制主内存与每个线程的本地内存之间的交互,来为java程序员提供内存可见性保证。

    总结:什么是Java内存模型:java内存模型简称jmm,定义了一个线程对另一个线程可见。共享变量存放在主内存中,每个线程都有自己的本地内存,当多个线程同时访问一个数据的时候,可能本地内存没有及时刷新到主内存,所以就会发生线程安全问题。

     Volatile

    什么是Volatile

    Volatile 关键字的作用是变量在多个线程之间可见。

    代码:

    package hongmoshui.com.cnblogs.www.study.day002;
    
    class ThreadVolatileDemo extends Thread
    {
        public boolean flag = true;
    
        @Override
        public void run()
        {
            System.out.println("开始执行子线程....");
            while (flag)
            {
            }
            System.out.println("线程停止");
        }
    
        public void setRuning(boolean flag)
        {
            this.flag = flag;
        }
    
    }
    
    public class ThreadVolatile
    {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException
        {
            ThreadVolatileDemo threadVolatileDemo = new ThreadVolatileDemo();
            threadVolatileDemo.start();
            Thread.sleep(3000);
            threadVolatileDemo.setRuning(false);
            System.out.println("flag 已经设置成false");
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(threadVolatileDemo.flag);
    
        }
    }

    运行结果:

     

    已经将结果设置为fasle为什么?还一直在运行呢。

    原因:线程之间是不可见的,读取的是副本,没有及时读取到主内存结果。

    解决办法:使用Volatile关键字将解决线程之间可见性, 强制线程每次读取该值的时候都去“主内存”中取值

    Volatile非原子性

    注意: Volatile非原子性

    package hongmoshui.com.cnblogs.www.study.day002;
    
    /**
     * Volatile非原子性
     * @author 洪墨水
     */
    public class VolatileNoAtomic extends Thread
    {
        private static volatile int count;
    
        // private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
        private static void addCount()
        {
            for (int i = 0; i < 1000; i++)
            {
                count++;
                // count.incrementAndGet();
            }
            System.out.println(count);
        }
    
        public void run()
        {
            addCount();
        }
    
        public static void main(String[] args)
        {
    
            VolatileNoAtomic[] arr = new VolatileNoAtomic[100];
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                arr[i] = new VolatileNoAtomic();
            }
    
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                arr[i].start();
            }
        }
    
    }

    运行结果:

     

    结果发现: 数据不同步,因为Volatile不用具备原子性。

    使用AtomicInteger原子类

    AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类,通过线程安全的方式操作加减。

    package com.hongmoshui.test02;
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
    
    /**
     * AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类,通过线程安全的方式操作加减
     * @author 洪墨水
     */
    public class AtomicIntegerAtomic extends Thread
    {
    
        private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
    
        @Override
        public void run()
        {
            for (int i = 0; i < 1000; i++)
            {
                // 等同于i++
                atomicInteger.incrementAndGet();
            }
            System.out.println(atomicInteger);
        }
        public static void main(String[] args)
        {
            // 初始化10个线程
            AtomicIntegerAtomic[] volatileNoAtomic = new AtomicIntegerAtomic[10];
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                // 创建
                volatileNoAtomic[i] = new AtomicIntegerAtomic();
            }
            for (int i = 0; i < volatileNoAtomic.length; i++)
            {
                volatileNoAtomic[i].start();
            }
        }
    }

    volatile与synchronized区别

    仅靠volatile不能保证线程的安全性。(原子性)

    ①volatile轻量级,只能修饰变量。synchronized重量级,还可修饰方法

    ②volatile只能保证数据的可见性,不能用来同步,因为多个线程并发访问volatile修饰的变量不会阻塞。

    synchronized不仅保证可见性,而且还保证原子性,因为,只有获得了锁的线程才能进入临界区,从而保证临界区中的所有语句都全部执行。多个线程争抢synchronized锁对象时,会出现阻塞。

    线程安全性

    线程安全性包括两个方面,①可见性。②原子性。

    从上面自增的例子中可以看出:仅仅使用volatile并不能保证线程安全性。而synchronized则可实现线程的安全性。

    ThreadLocal

    什么是ThreadLocal

     ThreadLocal提供一个线程的局部变量,访问某个线程拥有自己局部变量。

     当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。

    ThreadLocal的接口方法

    ThreadLocal类接口很简单,只有4个方法,我们先来了解一下:

    • void set(Object value)设置当前线程的线程局部变量的值。
    • public Object get()该方法返回当前线程所对应的线程局部变量。
    • public void remove()将当前线程局部变量的值删除,目的是为了减少内存的占用,该方法是JDK 5.0新增的方法。需要指出的是,当线程结束后,对应该线程的局部变量将自动被垃圾回收,所以显式调用该方法清除线程的局部变量并不是必须的操作,但它可以加快内存回收的速度。
    • protected Object initialValue()返回该线程局部变量的初始值,该方法是一个protected的方法,显然是为了让子类覆盖而设计的。这个方法是一个延迟调用方法,在线程第1次调用get()或set(Object)时才执行,并且仅执行1次。ThreadLocal中的缺省实现直接返回一个null。

    案例:创建三个线程,每个线程生成自己独立序列号。

    代码:

    package hongmoshui.com.cnblogs.www.study.day002;
    
    /**
     * 创建三个线程,每个线程生成自己独立序列号
     * @author 洪墨水
     */
    class Res
    {
        // 生成序列号共享变量
        public static Integer count = 0;
    
        public static ThreadLocal<Integer> threadLocal = new ThreadLocal<Integer>()
        {
            protected Integer initialValue()
            {
    
                return 0;
            };
    
        };
    
        public Integer getNum()
        {
            int count = threadLocal.get() + 1;
            threadLocal.set(count);
            return count;
        }
    }
    
    public class ThreadLocaDemo2 extends Thread
    {
        private Res res;
    
        public ThreadLocaDemo2(Res res)
        {
            this.res = res;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---" + "i---" + i + "--num:" + res.getNum());
            }
    
        }
    
        public static void main(String[] args)
        {
            Res res = new Res();
            ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo1 = new ThreadLocaDemo2(res);
            ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo2 = new ThreadLocaDemo2(res);
            ThreadLocaDemo2 threadLocaDemo3 = new ThreadLocaDemo2(res);
            threadLocaDemo1.start();
            threadLocaDemo2.start();
            threadLocaDemo3.start();
        }
    
    }

    ThreadLocal实现原理

    ThreadLocal通过map集合

    Map.put(“当前线程”,值);

    练习题

    设计4个线程,其中两个线程每次对j增加1,另外两个线程对j每次减少1。写出程序。

    多线程之间如何实现通讯

    什么是多线程之间通讯?

       多线程之间通讯,其实就是多个线程在操作同一个资源,但是操作的动作不同。

       画图演示

    多线程之间通讯需求

      需求:第一个线程写入(input)用户,另一个线程取读取(out)用户.实现读一个,写一个操作。

    代码实现基本实现

    共享资源源实体类

    package com.hongmoshui.test03;
    
    class Res
    {
        public String userSex;
    
        public String userName;
    }

    输入线程资源

    package com.hongmoshui.test03;
    
    class IntThrad extends Thread
    {
        private Res res;
    
        public IntThrad(Res res)
        {
            this.res = res;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            int count = 0;
            while (true)
            {
                if (count == 0)
                {
                    res.userName = "洪墨水";
                    res.userSex = "男";
                }
                else
                {
                    res.userName = "小紅";
                    res.userSex = "女";
                }
                count = (count + 1) % 2;
            }
        }
    }

    输出线程

    package com.hongmoshui.test03;
    
    class OutThread extends Thread
    {
        private Res res;
    
        public OutThread(Res res)
        {
            this.res = res;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            while (true)
            {
                System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
            }
        }
    }

    运行代码

    package com.hongmoshui.test03;
    
    public class Test
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            Res res = new Res();
            IntThrad intThrad = new IntThrad(res);
            OutThread outThread = new OutThread(res);
            intThrad.start();
            outThread.start();
        }
        
    }

    结果:

    洪墨水--女
    小紅--男
    洪墨水--女
    洪墨水--女
    洪墨水--女
    小紅--男

    。。。。

    注意:数据发生错乱,造成线程安全问题

    解决线程安全问题

    IntThrad 加上synchronized

    package com.hongmoshui.test03;
    
    class IntThrad extends Thread
    {
        private Res res;
    
        public IntThrad(Res res)
        {
            this.res = res;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            int count = 0;
            while (true)
            {
                synchronized (res)
                {
                    if (count == 0)
                    {
                        res.userName = "洪墨水";
                        res.userSex = "男";
                    }
                    else
                    {
                        res.userName = "小紅";
                        res.userSex = "女";
                    }
                    count = (count + 1) % 2;
                }
            }
        }
    }

    输出线程加上synchronized

    package com.hongmoshui.test03;
    
    class OutThread extends Thread
    {
        private Res res;
    
        public OutThread(Res res)
        {
            this.res = res;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            while (true)
            {
                synchronized (res)
                {
                    System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
                }
            }
        }
    }

    wait()、notify、notifyAll()方法

    wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法,可以用来控制线程的状态。

    这三个方法最终调用的都是jvm级的native方法。随着jvm运行平台的不同可能有些许差异。

     如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去,然后处于等待状态。

    如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。

    如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。

    注意:一定要在线程同步中使用,并且是同一个锁的资源

     

    package com.hongmoshui.test03;
    
    class Res
    {
        public String userSex;
    
        public String userName;
    
        // 线程通讯标识
        public boolean flag = false;
    
    }
    package com.hongmoshui.test03;
    
    class IntThrad extends Thread
    {
        private Res res;
    
        public IntThrad(Res res)
        {
            this.res = res;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            int count = 0;
            while (true)
            {
                synchronized (res)
                {
                    if (res.flag)
                    {
                        try
                        {
                            // 当前线程变为等待,但是可以释放锁
                            res.wait();
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    if (count == 0)
                    {
                        res.userName = "洪墨水";
                        res.userSex = "男";
                    }
                    else
                    {
                        res.userName = "小紅";
                        res.userSex = "女";
                    }
                    count = (count + 1) % 2;
                    res.flag = true;
                    // 唤醒当前线程
                    res.notify();
                }
            }
        }
    }
    package com.hongmoshui.test03;
    
    class OutThread extends Thread
    {
        private Res res;
    
        public OutThread(Res res)
        {
            this.res = res;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            while (true)
            {
                synchronized (res)
                {
                    if (!res.flag)
                    {
                        try
                        {
                            res.wait();
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.println(res.userName + "--" + res.userSex);
                    res.flag = false;
                    res.notify();
                }
            }
        }
    }

    wait与sleep区别?

    对于sleep()方法,我们首先要知道该方法是属于Thread类中的。而wait()方法,则是属于Object类中的。

    sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间,让出cpu该其他线程,但是他的监控状态依然保持者,当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。

    在调用sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁。

    而当调用wait()方法的时候,线程会放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备

    获取对象锁进入运行状态。

    JDK1.5-Lock

    在 jdk1.5 之后,并发包中新增了 Lock 接口(以及相关实现类)用来实现锁功能,Lock 接口提供了与 synchronized 关键字类似的同步功能,但需要在使用时手动获取锁和释放锁。

    Lock写法

    package com.hongmoshui.test04;
    import java.util.concurrent.locks.Lock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    
    public class TestLock
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            Lock lock = new ReentrantLock();
            lock.lock();
            try
            {
                // 可能会出现线程安全的操作
            }
            finally
            {
                // 一定在finally中释放锁
                // 也不能把获取锁在try中进行,因为有可能在获取锁的时候抛出异常
                lock.unlock();
            }
        }
    }

    Lock 接口与 synchronized 关键字的区别

    Lock 接口可以尝试非阻塞地获取锁 当前线程尝试获取锁。如果这一时刻锁没有被其他线程获取到,则成功获取并持有锁。
    Lock 接口能被中断地获取锁 与 synchronized 不同,获取到锁的线程能够响应中断,当获取到的锁的线程被中断时,中断异常将会被抛出,同时锁会被释放。

    Lock 接口在指定的截止时间之前获取锁,如果截止时间到了依旧无法获取锁,则返回。

    Condition用法

     Condition的功能类似于在传统的线程技术中的,Object.wait()和Object.notify()的功能。

    代码

    package com.hongmoshui.test04;
    
    import java.util.concurrent.locks.Condition;
    import java.util.concurrent.locks.Lock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    
    class Res
    {
        public String userName;
    
        public String sex;
    
        public boolean flag = false;
    
        Lock lock = new ReentrantLock();
    }
    
    class InputThread extends Thread
    {
        private Res res;
    
        Condition newCondition;
    
        public InputThread(Res res, Condition newCondition)
        {
            this.res = res;
            this.newCondition = newCondition;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            int count = 0;
            while (true)
            {
                try
                {
                    res.lock.lock();
                    if (res.flag)
                    {
                        try
                        {
                            newCondition.await();
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                        }
                    }
                    if (count == 0)
                    {
                        res.userName = "洪墨水";
                        res.sex = "男";
                    }
                    else
                    {
                        res.userName = "小红";
                        res.sex = "女";
                    }
                    count = (count + 1) % 2;
                    res.flag = true;
                    newCondition.signal();
                }
                catch (Exception e)
                {
                }
                finally
                {
                    res.lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
    
    class OutThrad extends Thread
    {
        private Res res;
    
        private Condition newCondition;
    
        public OutThrad(Res res, Condition newCondition)
        {
            this.res = res;
            this.newCondition = newCondition;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            while (true)
            {
                try
                {
                    res.lock.lock();
                    if (!res.flag)
                    {
                        try
                        {
                            newCondition.await();
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                        }
                    }
                    System.out.println(res.userName + "," + res.sex);
                    res.flag = false;
                    newCondition.signal();
                }
                catch (Exception e)
                {
                }
                finally
                {
                    res.lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
    
    public class ThreadDemo01
    {
    
        public static void main(String[] args)
        {
            Res res = new Res();
            Condition newCondition = res.lock.newCondition();
            InputThread inputThread = new InputThread(res, newCondition);
            OutThrad outThrad = new OutThrad(res, newCondition);
            inputThread.start();
            outThrad.start();
        }
    
    }

    如何停止线程?

     停止线程思路

       1.  使用退出标志,使线程正常退出,也就是当run方法完成后线程终止。

        2.  使用stop方法强行终止线程(这个方法不推荐使用,因为stop和suspend、resume一样,也可能发生不可预料的结果)。

        3.  使用interrupt方法中断线程。

    代码:

    package com.hongmoshui.test04;
    
    class StopRunnable implements Runnable
    {
        private volatile boolean flag = true;
    
        public synchronized void run()
        {
            while (flag)
            {
                try
                {
                    wait();
                }
                catch (Exception e)
                {
                    stopThread();
                }
                System.out.println("thread:" + Thread.currentThread().getName() + " run over..");
            }
        }
    
        /**
         * 停止线程
         */
        public void stopThread()
        {
            flag = false;
        }
    }
    
    /**
     * 停止线程
     */
    public class StopThreadDemo
    {
    
        public static void main(String[] args)
        {
            StopRunnable stopRunnable = new StopRunnable();
            Thread thread1 = new Thread(stopRunnable);
            Thread thread2 = new Thread(stopRunnable);
            thread1.start();
            thread2.start();
            int i = 0;
            while (true)
            {
                System.out.println("thread main..");
                if (i == 300)
                {
                    thread1.interrupt();
                    thread2.interrupt();
                    break;
                }
                i++;
            }
        }
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/hongmoshui/p/10839173.html
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