多线程

线程创建方式 ：

• 自定义类继承Thread类并重写run方法，然后创建该类的对象调用start方法。
• 自定义类实现Runnable接口并重写run方法，创建该类的对象作为实参来构造Thread类型的对 象，然后使用Thread类型的对象调用start方法。

因为Java中不支持多继承，所以一般使用接口Runnable的方式。

线程的编号和名称:

package com.lagou.task18;

public class ThreadIdNameTest extends Thread {

    public ThreadIdNameTest(String name) {
        super(name); // 表示调用父类的构造方法
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("子线程的编号是：" + getId() + "，名称是：" + getName()); // 14  Thread-0 guanyu
        // 修改名称为"zhangfei"
        setName("zhangfei");
        System.out.println("修改后子线程的编号是：" + getId() + "，名称是：" + getName()); // 14  zhangfei
    }

    public static void main(String[] args) {

        ThreadIdNameTest tint = new ThreadIdNameTest("guanyu");
        tint.start();

        // 获取当前正在执行线程的引用，当前正在执行的线程是主线程，也就是获取主线程的引用
        Thread t1 = Thread.currentThread();
        System.out.println("主线程的编号是：" + t1.getId() + ", 名称是：" + t1.getName());
    }
}

 常用方法:

package com.lagou.task18;

public class ThreadNoNameTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 匿名内部类的语法格式：父类/接口类型 引用变量名 = new 父类/接口类型() { 方法的重写 };
        // 1.使用继承加匿名内部类的方式创建并启动线程
        /*Thread t1 = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("张三说：在吗？");
            }
        };
        t1.start();*/
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("张三说：在吗？");
            }
        }.start();

        // 2.使用实现接口加匿名内部类的方式创建并启动线程
        /*Runnable ra = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("李四说：不在。");
            }
        };
        Thread t2 = new Thread(ra);
        t2.start();*/
        /*new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("李四说：不在。");
            }
        }).start();*/
        // Java8开始支持lambda表达式： (形参列表)->{方法体；}
        /*Runnable ra = ()-> System.out.println("李四说：不在。");
        new Thread(ra).start();*/

        new Thread(()-> System.out.println("李四说：不在。")).start();
    }
}

设置线程优先级:

public class ThreadPriorityTest extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        //System.out.println("子线程的优先级是：" + getPriority()); // 5  10  优先级越高的线程不一定先执行。
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("子线程中：i = " + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        ThreadPriorityTest tpt = new ThreadPriorityTest();
        // 设置子线程的优先级
        tpt.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        tpt.start();

        Thread t1 = Thread.currentThread();
        //System.out.println("主线程的优先级是：" + t1.getPriority()); // 5 普通的优先级
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("--主线程中：i = " + i);
        }
    }

}

设置守护线程:

package com.lagou.task18;

public class ThreadDaemonTest extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        //System.out.println(isDaemon()? "该线程是守护线程": "该线程不是守护线程"); // 默认不是守护线程
        // 当子线程不是守护线程时，虽然主线程先结束了，但是子线程依然会继续执行，直到打印完毕所有数据为止
        // 当子线程是守护线程时，当主线程结束后，则子线程随之结束
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
            System.out.println("子线程中：i = " + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        ThreadDaemonTest tdt = new ThreadDaemonTest();
        // 必须在线程启动之前设置子线程为守护线程
        tdt.setDaemon(true);
        tdt.start();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("-------主线程中：i = " + i);
        }
    }
}

希望子线程随着主线程的结束而结束,就可以把子线程设置为守护线程.

线程同步机制:

• 当多个线程同时访问同一种共享资源时，可能会造成数据的覆盖等不一致性问题，此时就需要对线 程之间进行通信和协调，该机制就叫做线程的同步机制。
• 多个线程并发读写同一个临界资源时会发生线程并发安全问题。
• 异步操作:多线程并发的操作，各自独立运行。
• 同步操作:多线程串行的操作，先后执行的顺序。

经验分享：在以后的开发尽量减少串行操作的范围，从而提高效率。

使用synchronized保证线程同步应当注意:

• 多个需要同步的线程在访问同步块时，看到的应该是同一个锁对象引用,一般有 空字符串,当前类的类模板对象
• 在使用同步块时应当尽量减少同步范围以提高并发的执行效率。

线程安全类和不安全类:

• StringBuffer类是线程安全的类，但StringBuilder类不是线程安全的类。
• Vector类和 Hashtable类是线程安全的类，但ArrayList类和HashMap类不是线程安全的类。
• Collections.synchronizedList() 和 Collections.synchronizedMap()等方法实现安全。

注意： 在以后的开发中尽量减少同步的资源，减少同步代码块的嵌套结构的使用！

使用Lock（锁）实现线程同步:

• 从Java5开始提供了更强大的线程同步机制—使用显式定义的同步锁对象来实现。
• java.util.concurrent.locks.Lock接口是控制多个线程对共享资源进行访问的工具。
• 该接口的主要实现类是ReentrantLock类，该类拥有与synchronized相同的并发性，在以后的线程 安全控制中，经常使用ReentrantLock类显式加锁和释放锁

   使用Lock锁方式时，Java虚拟机将花费较少的时间来调度线程，因此性能更好。

package com.lagou.task18;

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class AccountRunnableTest implements Runnable {
    private int balance; // 用于描述账户的余额
    private Demo dm = new Demo();
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();  // 准备了一把锁

    public AccountRunnableTest() {
    }

    public AccountRunnableTest(int balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public int getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(int balance) {
        this.balance = balance;
    }

    @Override
    public /*synchronized*/ void run() {
        // 开始加锁
        lock.lock();

        // 由源码可知：最终是account对象来调用run方法，因此当前正在调用的对象就是account，也就是说this就是account
        //synchronized (this) { // ok
        System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "已启动...");
        //synchronized (dm) { // ok
        //synchronized (new Demo()) { // 锁不住  要求必须是同一个对象
            // 1.模拟从后台查询账户余额的过程
            int temp = getBalance(); // temp = 1000  temp = 1000
            // 2.模拟取款200元的过程
            if (temp >= 200) {
                System.out.println("正在出钞，请稍后...");
                temp -= 200;  // temp = 800   temp = 800
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("请取走您的钞票！");
            } else {
                System.out.println("余额不足，请核对您的账户余额！");
            }
            // 3.模拟将最新的账户余额写入到后台
            setBalance(temp); // balance = 800  balance = 800
        //}
        lock.unlock(); // 实现解锁
    }

    public static void main(String[] args) {

        AccountRunnableTest account = new AccountRunnableTest(1000);
        //AccountRunnableTest account2 = new AccountRunnableTest(1000);
        Thread t1 = new Thread(account);
        Thread t2 = new Thread(account);
        //Thread t2 = new Thread(account2);
        t1.start();
        t2.start();

        System.out.println("主线程开始等待...");
        try {
            t1.join();
            //t2.start(); // 也就是等待线程一取款操作结束后再启动线程二
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("最终的账户余额为：" + account.getBalance()); // 600  800
    }
}

class Demo{}

Object类常用的方法:

package com.lagou.task18;

public class ThreadCommunicateTest implements Runnable {
    private int cnt = 1;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            synchronized (this) {
                // 每当有一个线程进来后先大喊一声，调用notify方法
                notify();//唤醒另外一个线程
                if (cnt <= 100) {
                    System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "中：cnt = " + cnt);
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    cnt++;
                    // 当前线程打印完毕一个整数后，为了防止继续打印下一个数据，则调用wait方法
                    try {
                        wait(); // 当前线程进入阻塞状态，自动释放对象锁，必须在锁定的代码中调用
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                } else {
                    break;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        ThreadCommunicateTest tct = new ThreadCommunicateTest();
        Thread t1 = new Thread(tct);
        t1.start();

        Thread t2 = new Thread(tct);
        t2.start();
    }
}

 生产者消费者模型:

package com.lagou.task18;

/**
 * 编程实现仓库类
 */
public class StoreHouse {
    private int cnt = 0; // 用于记录产品的数量

    public synchronized void produceProduct() {
        notify();
        if (cnt < 10) {
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "正在生产第" + (cnt+1) + "个产品...");
            cnt++;
        } else {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public synchronized void consumerProduct() {
        notify();
        if (cnt > 0) {
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + "消费第" + cnt + "个产品");
            cnt--;
        } else {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

线程池:

　　从Java5开始新增加创建线程的第三种方式为实现java.util.concurrent.Callable接口.

 当需要线程的返回值,可以使用这种方式创建线程.

  FutureTask类可以获取call的返回值:

 总结: Callable 接口 的call方法返回值 是通过FutureTask类的get方法获取.

package com.lagou.task18;

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

public class ThreadCallableTest implements Callable {

    @Override
    public Object call() throws Exception {
        // 计算1 ~ 10000之间的累加和并打印返回
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= 10000; i++) {
            sum +=i;
        }
        System.out.println("计算的累加和是：" + sum); // 50005000
        return sum;
    }

    public static void main(String[] args) {

        ThreadCallableTest tct = new ThreadCallableTest();
        FutureTask ft = new FutureTask(tct);
        Thread t1 = new Thread(ft);
        t1.start();
        Object obj = null;
        try {
            obj = ft.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("线程处理方法的返回值是：" + obj); // 50005000
    }
}

线程池的概念和原理:

• 首先创建一些线程，它们的集合称为线程池，当服务器接受到一个客户请求后，就 从线程池中取出一个空闲的线程为之服务，服务完后不关闭该线程，而是将该线程还回到线程池中。
• 在线程池的编程模式下，任务是提交给整个线程池，而不是直接交给某个线程，线程池在拿到任务 后，它就在内部找有无空闲的线程，再把任务交给内部某个空闲的线程，任务是提交给整个线程 池，一个线程同时只能执行一个任务，但可以同时向一个线程池提交多个任务。
• 从Java5开始提供了线程池的相关类和接口：java.util.concurrent.Executors类和 java.util.concurrent.ExecutorService接口。
• 其中Executors是个工具类和线程池的工厂类，可以创建并返回不同类型的线程池，常用方法如 下:

• 其中ExecutorService接口是真正的线程池接口，主要实现类是ThreadPoolExecutor，常用方法 如下:

 总结:通过Executors 的静态方法获取线程池对象.

package com.lagou.task18;

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

public class ThreadPoolTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 1.创建一个线程池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        // 2.向线程池中布置任务
        executorService.submit(new ThreadCallableTest()); // 参数为实现 callable 或实现 runnable接口的对象.
        // 3.关闭线程池
        executorService.shutdown();
    }
}

可以使用invokeAll方法提交多个任务,该方法接收一个泛型是callable类型的集合.

多线程版单例:

package com.lagou.singlton;

import com.lagou.collect.LogCollectorTask;

import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

public class PropTool2 {

    //volatile关键字是java中禁止指令重排序的关键字，保证有序性和可见性
    private static volatile Properties prop=null;



    //出现线程安全问题
    public static  Properties getProp() throws IOException {
        if(prop ==null){
            synchronized ("lock"){
                if(prop ==null){
                    prop=new Properties();
                    prop.load(LogCollectorTask.class.getClassLoader()
                            .getResourceAsStream("collector.properties"));
                }
            }
        }

        return prop;
    }

}