JavaSE | 多线程
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一、實(shí)現(xiàn)線程的方式一：繼承java.lang.Thread類 1、步驟 （1）編寫(xiě)線程類，繼承java.lang.Thread類 （2）重寫(xiě)public void run(){} 在run()的方法體中，編寫(xiě)的代碼就是該線程的線程體 （3）創(chuàng)建線程對(duì)象：new（4）啟動(dòng)線程：調(diào)用start()二、實(shí)現(xiàn)多線程：實(shí)現(xiàn)java.lang.Runnable接口 1、步驟 （1）編寫(xiě)線程類，實(shí)現(xiàn)java.lang.Runnable接口 （2）實(shí)現(xiàn)public void run(){} 把該線程需要完成的任務(wù)，寫(xiě)在run()中 （3）創(chuàng)建線程對(duì)象 （4）啟動(dòng)線程：start() 因?yàn)镽unnable接口和Object中都沒(méi)有start方法，只有Thread類中有start 所以啟動(dòng)線程必須有Thread的對(duì)象。 相當(dāng)于用Thread對(duì)象做為當(dāng)前線程對(duì)象的代理對(duì)象，幫我們啟動(dòng)線程。共享變量--線程的交互
而進(jìn)程之間的交互特別慢??1套系統(tǒng)即1個(gè)進(jìn)程??rmi --->EJB --> spring
跳出run方法：return、throw
線程安全問(wèn)題
并發(fā)和并行的概念
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多線程并發(fā)，多個(gè)去搶，只有一個(gè)執(zhí)行，單核只有并發(fā)
多個(gè)軟件進(jìn)程并行，多核
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public class TestThreadSafe {public static void main(String[] args) {final ShareData sd = new ShareData();Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {sd.username = "alex";try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t1 = " + sd.username);}});Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {sd.username = "kris";try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t2 = " + sd.username);}});t1.start();t2.start();System.out.println("main方法執(zhí)行完畢。。。");} }class ShareData{public String username; } View Codet1、t2都要sleep 1s，則main線程最先執(zhí)行； 共享內(nèi)存（堆、方法區(qū)）
一個(gè)線程即一個(gè)棧空間，堆內(nèi)存是共享的；?執(zhí)行方法即壓棧--棧幀(方法的所有內(nèi)容) ；方法執(zhí)行完就會(huì)彈棧
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線程安全問(wèn)題：當(dāng)多個(gè)線程使用同一份“資源”時(shí)，其中一個(gè)線程對(duì)“資源”的修改，影響了其他線程。多線程在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，對(duì)共享內(nèi)存中的共享對(duì)象中的共享屬性進(jìn)行修改所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題； 下次我們?nèi)绾闻袛辔覀兊某绦蚴欠裼芯€程安全問(wèn)題?(1)多個(gè)線程； (2)有共享數(shù)據(jù)； (3)多條語(yǔ)句操作共享數(shù)據(jù) 多條語(yǔ)句的中間隨時(shí)可能失去CPU資源，被其他線程操作 如何避免？ 加鎖； 用同步： 1、同步代碼塊 synchronized(鎖對(duì)象){ 需要加鎖的代碼 }；鎖對(duì)象的選擇： （1）鎖對(duì)象可以是任意類型的對(duì)象； （2）保證多個(gè)線程要共用同一個(gè)鎖對(duì)象 ，這個(gè)鎖對(duì)象也稱為監(jiān)視器對(duì)象 2、同步方法【修飾符】synchronized 返回值類型 方法名(【形參列表】)【拋出的異常列表】{ } 鎖對(duì)象沒(méi)的選： （1）靜態(tài)方法：當(dāng)前類的Class對(duì)象； （2）非靜態(tài)方法：this（要謹(jǐn)慎） * 提醒： （1）鎖的代碼的范圍，太大或太小都不行； 一般考慮一次任務(wù)，并且保證所有操作共享數(shù)據(jù)的代碼都鎖進(jìn)去了。 例如，這里的條件判斷hasTicket()和買(mǎi)票的buy()代碼 （2）一定要確保鎖對(duì)象是同一個(gè) 什么時(shí)候釋放鎖？ （1）把同步代碼塊或同步方法的代碼執(zhí)行完，自動(dòng)釋放?
?繼承Thread父類
同步代碼塊
線程開(kāi)始執(zhí)行同步代碼塊之前，必須先獲得對(duì)同步監(jiān)視器的鎖定，換句話說(shuō)沒(méi)有獲得對(duì)同步監(jiān)視器的鎖定，就不能進(jìn)入同步代碼塊的執(zhí)行，線程就會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到對(duì)方釋放了對(duì)同步監(jiān)視器對(duì)象的鎖定。
任何時(shí)刻只能有一個(gè)線程可以獲得對(duì)同步監(jiān)視器的鎖定，當(dāng)同步代碼塊執(zhí)行結(jié)束后，該線程自然會(huì)釋放對(duì)同步監(jiān)視器對(duì)象的鎖定。
Java程序運(yùn)行使用任何對(duì)象來(lái)作為同步監(jiān)視器對(duì)象，只要保證共享資源的這幾個(gè)線程，鎖的是同一個(gè)同步監(jiān)視器對(duì)象即可
選擇同步共享資源對(duì)象作為同步監(jiān)視器對(duì)象
//方法一:同步代碼塊public void safe(){while(ts.hasTicket()){synchronized (ts) { //synchronized(同步監(jiān)視器對(duì)象){ 需要加鎖的代碼 };if(ts.hasTicket()){String buy = ts.buy();System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"賣了張票" + buy);}}}}同步方法
與同步代碼塊對(duì)應(yīng)的，Java的多線程安全支持還提供了同步方法，同步方法就是使用synchronized關(guān)鍵字來(lái)修飾某個(gè)方法，則該方法稱為同步方法。對(duì)于同步方法而言，無(wú)須顯式指定同步監(jiān)視器，靜態(tài)方法的同步監(jiān)視器對(duì)象是當(dāng)前類的Class對(duì)象，非靜態(tài)方法的同步監(jiān)視器對(duì)象是調(diào)用當(dāng)前方法的this對(duì)象。
//方法二:同步方法;鎖對(duì)象是當(dāng)前類的Class對(duì)象Window.classpublic static synchronized void safe(){ if(ts.hasTicket()){String buy = ts.buy();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賣了張票" + buy);}}?
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?實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式
選擇this對(duì)象作為同步監(jiān)視器對(duì)象
如果線程是繼承Thread類實(shí)現(xiàn)的，那么把同步監(jiān)視器對(duì)象換成this，那么就沒(méi)有起到作用，仍然會(huì)發(fā)生線程安全問(wèn)題。因?yàn)閮蓚€(gè)線程的this對(duì)象是不同的。
但是如果線程是實(shí)現(xiàn)Runnable接口實(shí)現(xiàn)的，那么如果兩個(gè)線程共用同一個(gè)Runnable接口實(shí)現(xiàn)類對(duì)象作為target的話，就可以把同步監(jiān)視器對(duì)象換成this。
//選擇this對(duì)象作為同步監(jiān)視器對(duì)象public void safe(){while(true){synchronized (this) {if(ts.hasTicket()){String buy = ts.buy();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賣了張票" + buy);}}}}同步方法
//方法二:同步方法;非靜態(tài)方法的同步監(jiān)視器對(duì)象是調(diào)用當(dāng)前方法的this對(duì)象。public synchronized void safe(){if(ts.hasTicket()){String buy = ts.buy();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "賣了張票" + buy);}}?兩種實(shí)現(xiàn)線程方式的區(qū)別：
?1、繼承Thread類
（1）啟動(dòng)線程比較簡(jiǎn)單
?（2）可能會(huì)遇到單繼承的限制
（3）選擇鎖對(duì)象，必須是靜態(tài)的，或當(dāng)前類.class
?2、實(shí)現(xiàn)Runnable接口
（1）啟動(dòng)線程需要借助一個(gè)Thread類的對(duì)象
（2）沒(méi)有單繼承的限制
?（3）選擇鎖對(duì)象，可以使用this，或者別的
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?生產(chǎn)者與消費(fèi)者問(wèn)題
該問(wèn)題描述了兩個(gè)（多個(gè)）共享固定大小緩沖區(qū)的線程——即所謂的“生產(chǎn)者”和“消費(fèi)者” ——在實(shí)際運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生的問(wèn)題。生產(chǎn)者的主要作用是生成一定量的數(shù)據(jù)放到緩沖區(qū)中，然后重復(fù)此過(guò)程。 與此同時(shí)，消費(fèi)者也在緩沖區(qū)消耗這些數(shù)據(jù)。 該問(wèn)題的關(guān)鍵就是要保證生產(chǎn)者不會(huì)在緩沖區(qū)滿時(shí)加入數(shù)據(jù)，消費(fèi)者也不會(huì)在緩沖區(qū)中空時(shí)消耗數(shù)據(jù)。問(wèn)題： （1）數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)是有限的-->需要協(xié)作 （2）數(shù)據(jù)是共享的-->線程安全問(wèn)題
如何解決？ （1）協(xié)作的問(wèn)題：線程通信 wait()和notify()/notifyAll() wait()和notify()方法必須由“鎖”對(duì)象，或監(jiān)視器對(duì)象來(lái)調(diào)用。 因?yàn)槎鄠€(gè)線程之間通信就可以依據(jù)這個(gè)“鎖”對(duì)象，他們直接溝通的橋梁。 IllegalMonitorStateException：非法的監(jiān)視器對(duì)象 什么時(shí)候才有監(jiān)視器對(duì)象？在同步代碼塊或同步方法中，選擇的鎖對(duì)象才是監(jiān)視器對(duì)象 （2）線程安全問(wèn)題：同步、加鎖 當(dāng)有多個(gè)生產(chǎn)者與多個(gè)消費(fèi)者時(shí)？ (1)當(dāng)wait()被喚醒后，要記得重新判斷條件，所以這里可以用while，或if..else(2)notify必須換成notifyAll() wait()和notify()/notifyAll()在哪里？ 在java.lang.Object類中聲明的，因?yàn)檎{(diào)用它的對(duì)象不是線程對(duì)象，而是“鎖”對(duì)象， 因?yàn)椤版i”對(duì)象不知道是什么類型，是任意類型，所以只能聲明在Object類中。因?yàn)镺bject中的方法，才能保證所有對(duì)象都有。 例如： 快餐店，廚房的廚師與服務(wù)員就屬于生產(chǎn)者與消費(fèi)者，他倆之間共同操作工作臺(tái)上的“菜”， 廚師屬于生產(chǎn)者（負(fù)責(zé)往工作臺(tái)上放“菜”），服務(wù)員屬于消費(fèi)者（從工作臺(tái)上取走“菜”），多個(gè)生產(chǎn)者消費(fèi)者，notify( )的是所有同一個(gè)鎖對(duì)象的，等待的線程都有可能被喚醒，因此喚醒的可能是另一個(gè)生產(chǎn)者；兩個(gè)生產(chǎn)者互相喚醒，就會(huì)一直生產(chǎn)了；解決方案是：1）生產(chǎn)者喚醒消費(fèi)者，消費(fèi)者喚醒生產(chǎn)者，但notify沒(méi)有這個(gè)功能；
2）每次被喚醒的線程，重新判斷條件，不要走下面的，再回去，用while循環(huán)；
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?單例設(shè)計(jì)模式：（高頻面試題）
單例：唯一的對(duì)象 * 某個(gè)類在整個(gè)系統(tǒng)中只有唯一的對(duì)象，不會(huì)出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)象。 如何實(shí)現(xiàn)單例？ （1）構(gòu)造器私有化：避免隨意new對(duì)象 （2）在類中創(chuàng)建這個(gè)唯一的對(duì)象，并且保存：供外界使用 兩種形式： 1、餓漢式 無(wú)論別人現(xiàn)在是否需要這個(gè)對(duì)象，我都創(chuàng)建，在初始化這個(gè)類時(shí)，就創(chuàng)建 2、懶漢式 只有在別人來(lái)拿這個(gè)對(duì)象時(shí)（不得不創(chuàng)建時(shí)），才會(huì)創(chuàng)建 * 單例唯一改變的就是創(chuàng)建對(duì)象的位置和獲取對(duì)象的方式而已，其他的沒(méi)有變。* 回憶：枚舉，當(dāng)某個(gè)類型的對(duì)象是有限個(gè)?
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餓漢式單例模式
class Hungry{ //餓漢模式// 在類中創(chuàng)建這個(gè)唯一的對(duì)象，并且保存：供外界使用public static final Hungry INSTANCE = new Hungry(); //靜態(tài)的在類初始化時(shí)初始化；//在初始化這個(gè)這個(gè)類時(shí)就創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象,不管別人是否使用;private Hungry() { //構(gòu)造器私有化,避免隨意私有化對(duì)象 }public void test(){System.out.println("餓漢式");}} class Hungry2{ //餓漢模式// 在類中創(chuàng)建這個(gè)唯一的對(duì)象，并且保存：供外界使用public static final Hungry2 INSTANCE = new Hungry2(); //在初始化這個(gè)這個(gè)類時(shí)就創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象,不管別人是否使用;private Hungry2() { //構(gòu)造器私有化,避免隨意私有化對(duì)象 }public void test(){System.out.println("餓漢式");}public static Hungry2 getInstance() {return INSTANCE;}}enum Hungry3{INSTANSE;public void test(){System.out.println("餓漢式模式");}}?
懶漢模式
public class TestSingle {static Lazy l1;static Lazy l2;public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(){public void run(){ //匿名內(nèi)部類創(chuàng)建的線程對(duì)象;l1 = Lazy.getInstance();}};t1.start();//等它們執(zhí)行完,再打印它 Thread t2 = new Thread(){public void run(){l2 = Lazy.getInstance();}};t2.start();//等它們執(zhí)行完,再打印它try {t1.join();t2.join();} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace();}System.out.println(l1); //打印hash碼看是否一樣; System.out.println(l2); //它們兩個(gè)結(jié)果不一樣，判斷出new了兩個(gè)對(duì)象 } }class Lazy{private static Lazy instance;public Lazy() {super();}public static Lazy getInstance(){ //不能寫(xiě)成 return new Lazy();這樣子是調(diào)一次new一次;if(instance == null){ //有可能一個(gè)線程剛剛判斷為null，CPU被搶走了，另外一個(gè)線程也被判為null//synchronized (Lazy.class) {// if(Lazy.class == null){ //存在線程安全問(wèn)題instance = new Lazy(); //保存到一個(gè)變量里邊; }//}//}return instance;}}加鎖--->>>
? InnerLazy.method(); // 調(diào)用外部類的時(shí)候就沒(méi)有創(chuàng)建內(nèi)部類對(duì)象
InnerLazy instance = InnerLazy.Inner.instance;
//只有在別人來(lái)拿這個(gè)對(duì)象時(shí)（不得不創(chuàng)建時(shí)），才會(huì)創(chuàng)建內(nèi)部類對(duì)象
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wait方法和sleep方法的區(qū)別？
* （1）wait在Object類中，sleep在Thread類中聲明
* （2）wait通過(guò)“鎖，監(jiān)視器”對(duì)象，sleep通過(guò)Thread類名調(diào)用
* （3）wait方法使得當(dāng)前線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)后，會(huì)釋放鎖；
* sleep方法使得當(dāng)前線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)后，仍然持有鎖；
yield()、sleep和wait的區(qū)別？
* （1）yield()不會(huì)阻塞線程，只是暫停線程一次，回到就緒狀態(tài)
* （2）sleep和wait會(huì)阻塞線程
?線程池
不要頻繁的去創(chuàng)建線程，而是給個(gè)固定的，用時(shí)拿去用，用完還回來(lái)，可以重復(fù)利用的效果；? 數(shù)據(jù)庫(kù)的連接池也是這樣；
public class TestThreadPool {public static void main(String[] args) {// 構(gòu)建線程池ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(); //創(chuàng)建單一線程，只有一個(gè)線程去執(zhí)行ExecutorService executorService1 = Executors.newFixedThreadPool(5);//可以指定線程的個(gè)數(shù)ExecutorService executorService2 = Executors.newCachedThreadPool(); //循環(huán)10次，它有可能創(chuàng)建5/6/7/8/9/10個(gè)線程都有可能for (int i = 0; i <= 10; i++){executorService2.submit(new Runnable() {public void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName());}});}} }?
Executors.java return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,0L, TimeUnit.MILLISECONDS,new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); ThreadPoolExecutor等同于構(gòu)建了線程池的構(gòu)建對(duì)象；LinkedBlockingQueue阻塞式隊(duì)列； JDK1.6之后增加兩個(gè)新隊(duì)列BlockingQueue阻塞式隊(duì)列(從隊(duì)列中去取數(shù)據(jù)，取不到就一直阻塞直到取到為止；往里邊放如果放不進(jìn)去就一直等待直到放進(jìn)去)和Deque雙端隊(duì)列（兩頭都可以去取）---Kafka底層中用到這個(gè)?
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/shengyang17/p/10101598.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的JavaSE | 多线程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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