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day24-----------多线程(传智视频)

萧小蚁
 萧小蚁
发布于 2016/02/24 13:58
字数 4335
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JDK5之后的LOCK锁的概述和使用

package cn.itcast_01;

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class SellTicket implements Runnable {

	// 定义票
	private int tickets = 100;

	// 定义锁对象
	private Lock lock = new ReentrantLock();

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			try {
				// 加锁
				lock.lock();
				if (tickets > 0) {
					try {
						Thread.sleep(100);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()
							+ "正在出售第" + (tickets--) + "张票");
				}
			} finally {
				// 释放锁
				lock.unlock();
			}
		}
	}

}
package cn.itcast_01;
/*
 * 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:
 * 		void lock(): 获取锁。
 * 		void unlock():释放锁。  
 * ReentrantLock是Lock的实现类.
 */
public class SellTicketDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建资源对象
		SellTicket st = new SellTicket();

		// 创建三个窗口
		Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
		Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
		Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");

		// 启动线程
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
	}
}

生产者消费者题代码2并解决线程安全问题

package cn.itcast_04;

public class Student {
	String name;
	int age;
}
package cn.itcast_04;

public class SetThread implements Runnable {

	private Student s;
	private int x = 0;

	public SetThread(Student s) {
		this.s = s;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (s) {
				if (x % 2 == 0) {
					s.name = "林青霞";//刚走到这里,就被别人抢到了执行权
					s.age = 27;
				} else {
					s.name = "刘意"; //刚走到这里,就被别人抢到了执行权
					s.age = 30;
				}
				x++;
			}
		}
	}
}
package cn.itcast_04;

public class GetThread implements Runnable {
	private Student s;

	public GetThread(Student s) {
		this.s = s;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (s) {
				System.out.println(s.name + "---" + s.age);
			}
		}
	}
}
package cn.itcast_04;

/*
 * 分析:
 * 		资源类:Student	
 * 		设置学生数据:SetThread(生产者)
 * 		获取学生数据:GetThread(消费者)
 * 		测试类:StudentDemo
 * 
 * 问题1:按照思路写代码,发现数据每次都是:null---0
 * 原因:我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个
 * 如何实现呢?
 * 		在外界把这个数据创建出来,通过构造方法传递给其他的类。
 * 
 * 问题2:为了数据的效果好一些,我加入了循环和判断,给出不同的值,这个时候产生了新的问题
 * 		A:同一个数据出现多次
 * 		B:姓名和年龄不匹配
 * 原因:
 * 		A:同一个数据出现多次
 * 			CPU的一点点时间片的执行权,就足够你执行很多次。
 * 		B:姓名和年龄不匹配
 * 			线程运行的随机性
 * 线程安全问题:
 * 		A:是否是多线程环境		是
 * 		B:是否有共享数据		是
 * 		C:是否有多条语句操作共享数据	是
 * 解决方案:
 * 		加锁。
 * 		注意:
 * 			A:不同种类的线程都要加锁。
 * 			B:不同种类的线程加的锁必须是同一把。
 */
public class StudentDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//创建资源
		Student s = new Student();
		
		//设置和获取的类
		SetThread st = new SetThread(s);
		GetThread gt = new GetThread(s);

		//线程类
		Thread t1 = new Thread(st);
		Thread t2 = new Thread(gt);

		//启动线程
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

生成者消费者之等待唤醒机制思路图

生产者消费者之等待唤醒机制代码分析

package cn.itcast_05;

public class Student {
	String name;
	int age;
	boolean flag; // 默认情况是没有数据,如果是true,说明有数据
}
package cn.itcast_05;

public class SetThread implements Runnable {

	private Student s;
	private int x = 0;

	public SetThread(Student s) {
		this.s = s;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (s) {
				//判断有没有
				if(s.flag){
					try {
						s.wait(); //t1等着,释放锁
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
				
				if (x % 2 == 0) {
					s.name = "林青霞";
					s.age = 27;
				} else {
					s.name = "刘意";
					s.age = 30;
				}
				x++; //x=1
				
				//修改标记
				s.flag = true;
				//唤醒线程
				s.notify(); //唤醒t2,唤醒并不表示你立马可以执行,必须还得抢CPU的执行权。
			}
			//t1有,或者t2有
		}
	}
}
package cn.itcast_05;

public class GetThread implements Runnable {
	private Student s;

	public GetThread(Student s) {
		this.s = s;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			synchronized (s) {
				if(!s.flag){
					try {
						s.wait(); //t2就等待了。立即释放锁。将来醒过来的时候,是从这里醒过来的时候
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
				
				System.out.println(s.name + "---" + s.age);
				//林青霞---27
				//刘意---30
				
				//修改标记
				s.flag = false;
				//唤醒线程
				s.notify(); //唤醒t1
			}
		}
	}
}
package cn.itcast_05;

/*
 * 分析:
 * 		资源类:Student	
 * 		设置学生数据:SetThread(生产者)
 * 		获取学生数据:GetThread(消费者)
 * 		测试类:StudentDemo
 * 
 * 问题1:按照思路写代码,发现数据每次都是:null---0
 * 原因:我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个
 * 如何实现呢?
 * 		在外界把这个数据创建出来,通过构造方法传递给其他的类。
 * 
 * 问题2:为了数据的效果好一些,我加入了循环和判断,给出不同的值,这个时候产生了新的问题
 * 		A:同一个数据出现多次
 * 		B:姓名和年龄不匹配
 * 原因:
 * 		A:同一个数据出现多次
 * 			CPU的一点点时间片的执行权,就足够你执行很多次。
 * 		B:姓名和年龄不匹配
 * 			线程运行的随机性
 * 线程安全问题:
 * 		A:是否是多线程环境		是
 * 		B:是否有共享数据		是
 * 		C:是否有多条语句操作共享数据	是
 * 解决方案:
 * 		加锁。
 * 		注意:
 * 			A:不同种类的线程都要加锁。
 * 			B:不同种类的线程加的锁必须是同一把。
 * 
 * 问题3:虽然数据安全了,但是呢,一次一大片不好看,我就想依次的一次一个输出。
 * 如何实现呢?
 * 		通过Java提供的等待唤醒机制解决。
 * 
 * 等待唤醒:
 * 		Object类中提供了三个方法:
 * 			wait():等待
 * 			notify():唤醒单个线程  //理解是解开当前的锁,因为只执行当前的进程,即唤醒了所有线程
 * 			notifyAll():唤醒所有线程
 * 		为什么这些方法不定义在Thread类中呢?
 * 			这些方法的调用必须通过锁对象调用,而我们刚才使用的锁对象是任意锁对象。
 * 			所以,这些方法必须定义在Object类中。
 */
public class StudentDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//创建资源
		Student s = new Student();
		
		//设置和获取的类
		SetThread st = new SetThread(s);
		GetThread gt = new GetThread(s);

		//线程类
		Thread t1 = new Thread(st);
		Thread t2 = new Thread(gt);

		//启动线程
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

线程的状态转换图及常见执行情况


线程组的概述和使用

package cn.itcast_06;

/*
 * 线程组: 把多个线程组合到一起。
 * 它可以对一批线程进行分类管理,Java允许程序直接对线程组进行控制。
 */
public class ThreadGroupDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// method1();

		// 我们如何修改线程所在的组呢?
		// 创建一个线程组
		// 创建其他线程的时候,把其他线程的组指定为我们自己新建线程组
		method2();

		// t1.start();
		// t2.start();
	}

	private static void method2() {
		// ThreadGroup(String name)
		ThreadGroup tg = new ThreadGroup("这是一个新的组");

		MyRunnable my = new MyRunnable();
		// Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
		Thread t1 = new Thread(tg, my, "林青霞");
		Thread t2 = new Thread(tg, my, "刘意");
		
		System.out.println(t1.getThreadGroup().getName());
		System.out.println(t2.getThreadGroup().getName());
		
		//通过组名称设置后台线程,表示该组的线程都是后台线程
		tg.setDaemon(true);
	}

	private static void method1() {
		MyRunnable my = new MyRunnable();
		Thread t1 = new Thread(my, "林青霞");
		Thread t2 = new Thread(my, "刘意");
		// 我不知道他们属于那个线程组,我想知道,怎么办
		// 线程类里面的方法:public final ThreadGroup getThreadGroup()
		ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();
		ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
		// 线程组里面的方法:public final String getName()
		String name1 = tg1.getName();
		String name2 = tg2.getName();
		System.out.println(name1);
		System.out.println(name2);
		// 通过结果我们知道了:线程默认情况下属于main线程组
		// 通过下面的测试,你应该能够看到,默任情况下,所有的线程都属于同一个组
		System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup().getName());
	}
}

生成者消费者代码优化

package cn.itcast_07;

public class Student {
	private String name;
	private int age;
	private boolean flag; // 默认情况是没有数据,如果是true,说明有数据

	public synchronized void set(String name, int age) {
		// 如果有数据,就等待
		if (this.flag) {
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

		// 设置数据
		this.name = name;
		this.age = age;

		// 修改标记
		this.flag = true;
		this.notify();
	}

	public synchronized void get() {
		// 如果没有数据,就等待
		if (!this.flag) {
			try {
				this.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

		// 获取数据
		System.out.println(this.name + "---" + this.age);

		// 修改标记
		this.flag = false;
		this.notify();
	}
}
package cn.itcast_07;

public class SetThread implements Runnable {

	private Student s;
	private int x = 0;

	public SetThread(Student s) {
		this.s = s;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			if (x % 2 == 0) {
				s.set("林青霞", 27);
			} else {
				s.set("刘意", 30);
			}
			x++;
		}
	}
}
package cn.itcast_07;

public class GetThread implements Runnable {
	private Student s;

	public GetThread(Student s) {
		this.s = s;
	}

	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			s.get();
		}
	}
}
package cn.itcast_07;

/*
 * 分析:
 * 		资源类:Student	
 * 		设置学生数据:SetThread(生产者)
 * 		获取学生数据:GetThread(消费者)
 * 		测试类:StudentDemo
 * 
 * 问题1:按照思路写代码,发现数据每次都是:null---0
 * 原因:我们在每个线程中都创建了新的资源,而我们要求的时候设置和获取线程的资源应该是同一个
 * 如何实现呢?
 * 		在外界把这个数据创建出来,通过构造方法传递给其他的类。
 * 
 * 问题2:为了数据的效果好一些,我加入了循环和判断,给出不同的值,这个时候产生了新的问题
 * 		A:同一个数据出现多次
 * 		B:姓名和年龄不匹配
 * 原因:
 * 		A:同一个数据出现多次
 * 			CPU的一点点时间片的执行权,就足够你执行很多次。
 * 		B:姓名和年龄不匹配
 * 			线程运行的随机性
 * 线程安全问题:
 * 		A:是否是多线程环境		是
 * 		B:是否有共享数据		是
 * 		C:是否有多条语句操作共享数据	是
 * 解决方案:
 * 		加锁。
 * 		注意:
 * 			A:不同种类的线程都要加锁。
 * 			B:不同种类的线程加的锁必须是同一把。
 * 
 * 问题3:虽然数据安全了,但是呢,一次一大片不好看,我就想依次的一次一个输出。
 * 如何实现呢?
 * 		通过Java提供的等待唤醒机制解决。
 * 
 * 等待唤醒:
 * 		Object类中提供了三个方法:
 * 			wait():等待
 * 			notify():唤醒单个线程
 * 			notifyAll():唤醒所有线程
 * 		为什么这些方法不定义在Thread类中呢?
 * 			这些方法的调用必须通过锁对象调用,而我们刚才使用的锁对象是任意锁对象。
 * 			所以,这些方法必须定义在Object类中。
 * 
 * 最终版代码中:
 * 		把Student的成员变量给私有的了。
 * 		把设置和获取的操作给封装成了功能,并加了同步。
 * 		设置或者获取的线程里面只需要调用方法即可。
 */
public class StudentDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//创建资源
		Student s = new Student();
		
		//设置和获取的类
		SetThread st = new SetThread(s);
		GetThread gt = new GetThread(s);

		//线程类
		Thread t1 = new Thread(st);
		Thread t2 = new Thread(gt);

		//启动线程
		t1.start();
		t2.start();
	}
}

线程池的概述和使用

package cn.itcast_08;

public class MyRunnable implements Runnable {

	@Override
	public void run() {
		for (int x = 0; x < 100; x++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
		}
	}

}
package cn.itcast_08;

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

/*
 * 线程池的好处:线程池里的每一个线程代码结束后,并不会死亡,而是再次回到线程池中成为空闲状态,等待下一个对象来使用。
 * 
 * 如何实现线程的代码呢?
 * 		A:创建一个线程池对象,控制要创建几个线程对象。
 * 			public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
 * 		B:这种线程池的线程可以执行:
 * 			可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
 * 			做一个类实现Runnable接口。
 * 		C:调用如下方法即可
 * 			Future<?> submit(Runnable task)
 *			<T> Future<T> submit(Callable<T> task)
 *		D:我就要结束,可以吗?
 *			可以。
 */
public class ExecutorsDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建一个线程池对象,控制要创建几个线程对象。
		// public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

		// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
		pool.submit(new MyRunnable());
		pool.submit(new MyRunnable());

		//结束线程池
		pool.shutdown();
	}
}

多线程方式3

package cn.itcast_09;

import java.util.concurrent.Callable;

//Callable:是带泛型的接口。
//这里指定的泛型其实是call()方法的返回值类型。
public class MyCallable implements Callable {

	@Override
	public Object call() throws Exception {
		for (int x = 0; x < 100; x++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
		}
		return null;
	}

}
package cn.itcast_09;

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

/*
 * 多线程实现的方式3:
 *  	A:创建一个线程池对象,控制要创建几个线程对象。
 * 			public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
 * 		B:这种线程池的线程可以执行:
 * 			可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
 * 			做一个类实现Runnable接口。
 * 		C:调用如下方法即可
 * 			Future<?> submit(Runnable task)
 *			<T> Future<T> submit(Callable<T> task)
 *		D:我就要结束,可以吗?
 *			可以。
 */
public class CallableDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//创建线程池对象
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
		
		//可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
		pool.submit(new MyCallable());
		pool.submit(new MyCallable());
		
		//结束
		pool.shutdown();
	}
}

线程方式3的求和案例

package cn.itcast_10;

import java.util.concurrent.Callable;

/*
 * 线程求和案例
 */
public class MyCallable implements Callable<Integer> {

	private int number;

	public MyCallable(int number) {
		this.number = number;
	}

	@Override
	public Integer call() throws Exception {
		int sum = 0;
		for (int x = 1; x <= number; x++) {
			sum += x;
		}
		return sum;
	}

}
package cn.itcast_10;

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

/*
 * 多线程实现的方式3:
 *  	A:创建一个线程池对象,控制要创建几个线程对象。
 * 			public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
 * 		B:这种线程池的线程可以执行:
 * 			可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
 * 			做一个类实现Runnable接口。
 * 		C:调用如下方法即可
 * 			Future<?> submit(Runnable task)
 *			<T> Future<T> submit(Callable<T> task)
 *		D:我就要结束,可以吗?
 *			可以。
 */
public class CallableDemo {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		// 创建线程池对象
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

		// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
		Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
		Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));

		// V get()
		Integer i1 = f1.get();
		Integer i2 = f2.get();

		System.out.println(i1);
		System.out.println(i2);

		// 结束
		pool.shutdown();
	}
}

匿名内部类实现多线程

package cn.itcast_11;

/*
 * 匿名内部类的格式:
 * 		new 类名或者接口名() {
 * 			重写方法;
 * 		};
 * 		本质:是该类或者接口的子类对象。
 */
public class ThreadDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 继承Thread类来实现多线程
		new Thread() {
			public void run() {
				for (int x = 0; x < 100; x++) {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"
							+ x);
				}
			}
		}.start();

		// 实现Runnable接口来实现多线程
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				for (int x = 0; x < 100; x++) {
					System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":"
							+ x);
				}
			}
		}) {
		}.start();

		// 更有难度的
		// 面试题:如果两个的话,执行的是方法体中的,也就是输出的是world的部分
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				for (int x = 0; x < 100; x++) {
					System.out.println("hello" + ":" + x);
				}
			}
		}) {
			public void run() {
				for (int x = 0; x < 100; x++) {
					System.out.println("world" + ":" + x);
				}
			}
		}.start();
	}
}

定时器的概述和使用

package cn.itcast_12;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/*
 * 定时器:可以让我们在指定的时间做某件事情,还可以重复的做某件事情。
 * 依赖Timer和TimerTask这两个类:
 * Timer:定时
 * 		public Timer()
 * 		public void schedule(TimerTask task,long delay)
 * 		public void schedule(TimerTask task,long delay,long period)
 * 		public void cancel()
 * TimerTask:任务
 */
public class TimerDemo {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建定时器对象
		Timer t = new Timer();
		// 3秒后执行爆炸任务
		// t.schedule(new MyTask(), 3000);
		//结束任务
		t.schedule(new MyTask(t), 3000);
	}
}

// 做一个任务
class MyTask extends TimerTask {

	private Timer t;
	
	public MyTask(){}
	
	public MyTask(Timer t){
		this.t = t;
	}
	
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("beng,爆炸了");
		t.cancel();
	}

}

定时任务的多次执行代码

package cn.itcast_12;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/*
 * 定时器:可以让我们在指定的时间做某件事情,还可以重复的做某件事情。
 * 依赖Timer和TimerTask这两个类:
 * Timer:定时
 * 		public Timer()
 * 		public void schedule(TimerTask task,long delay)
 * 		public void schedule(TimerTask task,long delay,long period)
 * 		public void cancel()
 * TimerTask:任务
 */
public class TimerDemo2 {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建定时器对象
		Timer t = new Timer();
		// 3秒后执行爆炸任务第一次,如果不成功,每隔2秒再继续炸
		t.schedule(new MyTask2(), 3000, 2000);
	}
}

// 做一个任务
class MyTask2 extends TimerTask {
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("beng,爆炸了");
	}
}

定时删除指定的带内容目录

package cn.itcast_12;

import java.io.File;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/*
 * 需求:在指定的时间删除我们的指定目录(你可以指定c盘,但是我不建议,我使用项目路径下的demo)
 */

class DeleteFolder extends TimerTask {

	@Override
	public void run() {
		File srcFolder = new File("demo");
		deleteFolder(srcFolder);
	}

	// 递归删除目录
	public void deleteFolder(File srcFolder) {
		File[] fileArray = srcFolder.listFiles();
		if (fileArray != null) {
			for (File file : fileArray) {
				if (file.isDirectory()) {
					deleteFolder(file);
				} else {
					System.out.println(file.getName() + ":" + file.delete());
				}
			}
			System.out.println(srcFolder.getName() + ":" + srcFolder.delete());
		}
	}
}

public class TimerTest {
	public static void main(String[] args) throws ParseException {
		Timer t = new Timer();

		String s = "2014-11-27 15:45:00";
		SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
		Date d = sdf.parse(s);

		t.schedule(new DeleteFolder(), d);
	}
}

多线程常见面试题

1:多线程有几种实现方案,分别是哪几种?
	两种。
	
	继承Thread类
	实现Runnable接口
	
	扩展一种:实现Callable接口。这个得和线程池结合。

2:同步有几种方式,分别是什么?
	两种。
	
	同步代码块
	同步方法

3:启动一个线程是run()还是start()?它们的区别?
	start();
	
	run():封装了被线程执行的代码,直接调用仅仅是普通方法的调用
	start():启动线程,并由JVM自动调用run()方法

4:sleep()和wait()方法的区别
	sleep():必须指时间;不释放锁。
	wait():可以不指定时间,也可以指定时间;释放锁。

5:为什么wait(),notify(),notifyAll()等方法都定义在Object类中
	因为这些方法的调用是依赖于锁对象的,而同步代码块的锁对象是任意锁。
	而Object代码任意的对象,所以,定义在这里面。

6:线程的生命周期图
	新建 -- 就绪 -- 运行 -- 死亡
	新建 -- 就绪 -- 运行 -- 阻塞 -- 就绪 -- 运行 -- 死亡
	建议:画图解释。


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萧小蚁

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