Java多线程（超详细！） |
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Java多线程（超详细！）
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1、什么是进程？什么是线程？
进程是:一个应用程序（1个进程是一个软件）。 线程是：一个进程中的执行场景/执行单元。 注意：一个进程可以启动多个线程。 eg. 对于java程序来说，当在DOS命令窗口中输入： java HelloWorld 回车之后。会先启动JVM，而JVM就是一个进程。 JVM再启动一个主线程调用main方法（main方法就是主线程）。 同时再启动一个垃圾回收线程负责看护，回收垃圾。 最起码，现在的java程序中至少有两个线程并发，一个是 垃圾回收线程，一个是 执行main方法的主线程。 2、进程和线程是什么关系？进程：可以看做是现实生活当中的公司。 线程：可以看做是公司当中的某个员工。 注意： 进程A和进程B的 内存独立不共享。 eg. 魔兽游戏是一个进程 酷狗音乐是一个进程 这两个进程是独立的，不共享资源。 线程A和线程B是什么关系？在java语言中： 线程A和线程B，堆内存 和 方法区 内存共享。但是 栈内存 独立，一个线程一个栈。 eg. 假设启动10个线程，会有10个栈空间，每个栈和每个栈之间，互不干扰，各自执行各自的，这就是多线程并发。 eg. 火车站，可以看做是一个进程。 火车站中的每一个售票窗口可以看做是一个线程。 我在窗口1购票，你可以在窗口2购票，你不需要等我，我也不需要等你。所以多线程并发可以提高效率。 java中之所以有多线程机制，目的就是为了 提高程序的处理效率。 3、思考一个问题 使用了多线程机制之后，main方法结束，是不是有可能程序也不会结束？main方法结束只是主线程结束了，主栈空了，其它的栈(线程)可能还在压栈弹栈。 4.分析一个问题 对于单核的CPU来说，真的可以做到真正的多线程并发吗？对于多核的CPU电脑来说，真正的多线程并发是没问题的。4核CPU表示同一个时间点上，可以真正的有4个进程并发执行。 单核的CPU表示只有一个大脑： 不能够做到真正的多线程并发，但是可以做到给人一种“多线程并发”的感觉。 对于单核的CPU来说，在某一个时间点上实际上只能处理一件事情，但是由于CPU的处理速度极快，多个线程之间频繁切换执行，给别人的感觉是：多个事情同时在做！！！ eg. 线程A：播放音乐 线程B：运行魔兽游戏 线程A和线程B频繁切换执行，人类会感觉音乐一直在播放，游戏一直在运行， 给我们的感觉是同时并发的。（因为计算机的速度很快，我们人的眼睛很慢，所以才会感觉是多线程！） 4、什么是真正的多线程并发？t1线程执行t1的。 t2线程执行t2的。 t1不会影响t2，t2也不会影响t1。这叫做真正的多线程并发。 5、关于线程对象的生命周期（附图)？★★★★★ 新建状态就绪状态运行状态阻塞状态死亡状态
编写一个类，直接 继承 java.lang.Thread，重写 run方法。 怎么创建线程对象？ new继承线程的类。怎么启动线程呢？ 调用线程对象的 start() 方法。伪代码： // 定义线程类 public class MyThread extends Thread{ public void run(){ } } // 创建线程对象 MyThread t = new MyThread(); // 启动线程。 t.start();eg. public class ThreadTest02 { public static void main(String[] args) { MyThread t = new MyThread(); // 启动线程 //t.run(); // 不会启动线程，不会分配新的分支栈。（这种方式就是单线程。） t.start(); // 这里的代码还是运行在主线程中。 for(int i = 0; i " + i); } } } class MyThread extends Thread { @Override public void run() { // 编写程序，这段程序运行在分支线程中（分支栈）。 for(int i = 0; i " + i); } } }注意： t.run() 不会启动线程，只是普通的调用方法而已。不会分配新的分支栈。（这种方式就是单线程。） t.start() 方法的作用是：启动一个分支线程，在JVM中开辟一个新的栈空间，这段代码任务完成之后，瞬间就结束了。 这段代码的任务只是为了开启一个新的栈空间，只要新的栈空间开出来，start()方法就结束了。线程就启动成功了。 启动成功的线程会自动调用run方法，并且run方法在分支栈的栈底部（压栈）。 run方法在分支栈的栈底部，main方法在主栈的栈底部。run和main是平级的。 调用run()方法内存图： 调用start()方法内存图： 编写一个类，实现 java.lang.Runnable 接口，实现run方法。 怎么创建线程对象？ new线程类传入可运行的类/接口。怎么启动线程呢？ 调用线程对象的 start() 方法。伪代码： // 定义一个可运行的类 public class MyRunnable implements Runnable { public void run(){ } } // 创建线程对象 Thread t = new Thread(new MyRunnable()); // 启动线程 t.start();eg. public class ThreadTest03 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new MyRunnable()); // 启动线程 t.start(); for(int i = 0; i " + i); } } } // 这并不是一个线程类，是一个可运行的类。它还不是一个线程。 class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { for(int i = 0; i " + i); } } } 采用匿名内部类创建： public class ThreadTest04 { public static void main(String[] args) { // 创建线程对象，采用匿名内部类方式。 Thread t = new Thread(new Runnable(){ @Override public void run() { for(int i = 0; i " + i); } } }); // 启动线程 t.start(); for(int i = 0; i " + i); } } }注意： 第二种方式实现接口比较常用，因为一个类实现了接口，它还可以去继承其它的类，更灵活。 7、获取当前线程对象、获取线程对象名字、修改线程对象名字 方法名作用static Thread currentThread()获取当前线程对象String getName()获取线程对象名字void setName(String name)修改线程对象名字 当线程没有设置名字的时候，默认的名字是什么？ Thread-0Thread-1Thread-2Thread-3…eg. class MyThread2 extends Thread { public void run(){ for(int i = 0; i " + i); //System.out.println(super.getName() + "-->" + i); //System.out.println(this.getName() + "-->" + i); } } } 8、关于线程的sleep方法 方法名作用static void sleep(long millis)让当前线程休眠millis秒 静态方法：Thread.sleep(1000);参数是毫秒作用： 让当前线程进入休眠，进入“阻塞状态”，放弃占有CPU时间片，让给其它线程使用。 这行代码出现在A线程中，A线程就会进入休眠。 这行代码出现在B线程中，B线程就会进入休眠。Thread.sleep()方法，可以做到这种效果： 间隔特定的时间，去执行一段特定的代码，每隔多久执行一次。eg. public class ThreadTest06 { public static void main(String[] args) { //每打印一个数字睡1s for(int i = 0; i " + i); // 睡眠1秒 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } 9、关于线程中断sleep()的方法 方法名作用void interrupt()终止线程的睡眠eg. public class ThreadTest08 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new MyRunnable2()); t.setName("t"); t.start(); // 希望5秒之后，t线程醒来（5秒之后主线程手里的活儿干完了。） try { Thread.sleep(1000 * 5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 终断t线程的睡眠（这种终断睡眠的方式依靠了java的异常处理机制。） t.interrupt(); } } class MyRunnable2 implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> begin"); try { // 睡眠1年 Thread.sleep(1000 * 60 * 60 * 24 * 365); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } //1年之后才会执行这里 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> end"); } 10、补充：run()方法小知识点
因为run()方法在父类中没有抛出任何异常，子类不能比父类抛出更多的异常。 11、java中强行终止一个线程的执行（不推荐使用，了解即可！）eg. public class ThreadTest09 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new MyRunnable3()); t.setName("t"); t.start(); // 模拟5秒 try { Thread.sleep(1000 * 5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 5秒之后强行终止t线程 t.stop(); // 已过时（不建议使用。） } } class MyRunnable3 implements Runnable { @Override public void run() { for(int i = 0; i " + i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }注意： 这种方式存在很大的缺点：容易丢失数据。 因为这种方式是直接将线程杀死了，线程没有保存的数据将会丢失。不建议使用。 12、Java中合理结束一个进程的执行（常用）eg. public class ThreadTest10 { public static void main(String[] args) { MyRunable4 r = new MyRunable4(); Thread t = new Thread(r); t.setName("t"); t.start(); // 模拟5秒 try { Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // 终止线程 // 你想要什么时候终止t的执行，那么你把标记修改为false，就结束了。 r.run = false; } } class MyRunable4 implements Runnable { // 打一个布尔标记 boolean run = true; @Override public void run() { for (int i = 0; i System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }else{ // return就结束了，你在结束之前还有什么没保存的。 // 在这里可以保存呀。 //save.... //终止当前线程 return; } } } } 为什么if()语句要在循环里面？由于一个线程一直运行此程序，要是if判断在外面只会在启动线程时判断并不会结束，因此需要每次循环判断一下标记。 补充小知识：线程调度（了解） 1.常见的线程调度模型有哪些？抢占式调度模型： 那个线程的优先级比较高，抢到的CPU时间片的概率就高一些/多一些。 java采用的就是抢占式调度模型。 均分式调度模型： 平均分配CPU时间片。每个线程占有的CPU时间片时间长度一样。 平均分配，一切平等。 有一些编程语言，线程调度模型采用的是这种方式。 2.java中提供了哪些方法是和线程调度有关系的呢？ 2.1实例方法： 方法名作用int getPriority()获得线程优先级void setPriority(int newPriority)设置线程优先级 最低优先级1默认优先级是5最高优先级10优先级比较高的获取CPU时间片可能会多一些。（但也不完全是，大概率是多的。） 2.2静态方法： 方法名作用static void yield()让位方法，当前线程暂停，回到就绪状态，让给其它线程。yield()方法不是阻塞方法。让当前线程让位，让给其它线程使用。 yield()方法的执行会让当前线程从“运行状态”回到“就绪状态”。 注意：在回到就绪之后，有可能还会再次抢到。 2.3实例方法： 方法名作用void join()将一个线程合并到当前线程中，当前线程受阻塞，加入的线程执行直到结束eg. class MyThread1 extends Thread { public void doSome(){ MyThread2 t = new MyThread2(); t.join(); // 当前线程进入阻塞，t线程执行，直到t线程结束。当前线程才可以继续。 } } class MyThread2 extends Thread{ } 13、Java进程的优先级常量： 常量名备注static int MAX_PRIORITY最高优先级（10）static int MIN_PRIORITY最低优先级（1）static int NORM_PRIORITY默认优先级（5）方法： 方法名作用int getPriority()获得线程优先级void setPriority(int newPriority)设置线程优先级 public class ThreadTest11 { public static void main(String[] args) { System.out.println("最高优先级：" + Thread.MAX_PRIORITY);//最高优先级：10 System.out.println("最低优先级:" + Thread.MIN_PRIORITY);//最低优先级:1 System.out.println("默认优先级:" + Thread.NORM_PRIORITY);//默认优先级:5 // main线程的默认优先级是：5 System.out.println(hread.currentThread().getName() + "线程的默认优先级是：" + currentThread.getPriority()); Thread t = new Thread(new MyRunnable5()); t.setPriority(10); t.setName("t"); t.start(); // 优先级较高的，只是抢到的CPU时间片相对多一些。 // 大概率方向更偏向于优先级比较高的。 for(int i = 0; i " + i); } } } class MyRunnable5 implements Runnable { @Override public void run() { for(int i = 0; i " + i); } } }注意： main线程的默认优先级是：5优先级较高的，只是抢到的CPU时间片相对多一些。大概率方向更偏向于优先级比较高的。 14、关于线程的yield()方法 方法名作用static void yield()让位，当前线程暂停，回到就绪状态，让给其它线程。eg. public class ThreadTest12 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new MyRunnable6()); t.setName("t"); t.start(); for(int i = 1; i " + i); } } } class MyRunnable6 implements Runnable { @Override public void run() { for(int i = 1; i Thread.yield(); // 当前线程暂停一下，让给主线程。 } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i); } } }注意： 并不是每次都让成功的，有可能它又抢到时间片了。 15、关于线程的join()方法 方法名作用void join()将一个线程合并到当前线程中，当前线程受阻塞，加入的线程执行直到结束void join(long millis)接上条，等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒void join(long millis, int nanos)接第一条，等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒 + nanos 纳秒eg. public class ThreadTest13 { public static void main(String[] args) { System.out.println("main begin"); Thread t = new Thread(new MyRunnable7()); t.setName("t"); t.start(); //合并线程 try { t.join(); // t合并到当前线程中，当前线程受阻塞，t线程执行直到结束。 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("main over"); } } class MyRunnable7 implements Runnable { @Override public void run() { for(int i = 0; i " + i); } } }注意： 一个线程.join()，当前线程会进入”阻塞状态“。等待加入线程执行完！ 补充小知识：多线程并发环境下，数据的安全问题（重点） 1.为什么这个是重点？以后在开发中，我们的项目都是运行在服务器当中，而服务器已经将线程的定义，线程对象的创建，线程的启动等，都已经实现完了。这些代码我们都不需要编写。 最重要的是： 你要知道，你编写的程序需要放到一个多线程的环境下运行，你更需要关注的是这些数据在多线程并发的环境下是否是安全的。（重点：★★★★★） 2.什么时候数据在多线程并发的环境下会存在安全问题呢？★★★★★满足三个条件： 条件1：多线程并发。条件2：有共享数据。条件3：共享数据有修改的行为。满足以上3个条件之后，就会存在线程安全问题。 3.怎么解决线程安全问题呢？当多线程并发的环境下，有共享数据，并且这个数据还会被修改，此时就存在线程安全问题，怎么解决这个问题？ 线程排队执行。（不能并发）。用排队执行解决线程安全问题。 这种机制被称为：线程同步机制。 专业术语叫做：线程同步，实际上就是线程不能并发了，线程必须排队执行。 线程同步就是线程排队了，线程排队了就会 牺牲一部分效率 ，没办法，数据安全第一位，只有数据安全了，我们才可以谈效率。数据不安全，没有效率的事儿。 4.两个专业术语：异步编程模型： 线程t1和线程t2，各自执行各自的，t1不管t2，t2不管t1，谁也不需要等谁，这种编程模型叫做：异步编程模型。 其实就是：多线程并发（效率较高。） 异步就是并发。 同步编程模型： 线程t1和线程t2，在线程t1执行的时候，必须等待t2线程执行结束，或者说在t2线程执行的时候，必须等待t1线程执行结束，两个线程之间发生了等待关系，这就是同步编程模型。 效率较低。线程排队执行。 同步就是排队。 16、线程安全 16.1synchronized-线程同步线程同步机制的语法是： synchronized(){ // 线程同步代码块。 }重点： synchronized后面小括号() 中传的这个“数据”是相当关键的。这个数据必须是 多线程共享 的数据。才能达到多线程排队。 16.1.1 ()中写什么？那要看你想让哪些线程同步。 假设t1、t2、t3、t4、t5，有5个线程，你只希望t1 t2 t3排队，t4 t5不需要排队。怎么办？ 你一定要在()中写一个t1 t2 t3共享的对象。而这个对象对于t4 t5来说不是共享的。 这里的共享对象是：账户对象。 账户对象是共享的，那么this就是账户对象！！！ ()不一定是this，这里只要是多线程共享的那个对象就行。 注意： 在java语言中，任何一个对象都有“一把锁”，其实这把锁就是标记。（只是把它叫做锁。） 100个对象，100把锁。1个对象1把锁。 16.1.2 以下代码的执行原理？（★★★★★）1、假设t1和t2线程并发，开始执行以下代码的时候，肯定有一个先一个后。 2、假设t1先执行了，遇到了synchronized，这个时候自动找“后面共享对象”的对象锁， 找到之后，并占有这把锁，然后执行同步代码块中的程序，在程序执行过程中一直都是 占有这把锁的。直到同步代码块代码结束，这把锁才会释放。 3、假设t1已经占有这把锁，此时t2也遇到synchronized关键字，也会去占有后面 共享对象的这把锁，结果这把锁被t1占有，t2只能在同步代码块外面等待t1的结束， 直到t1把同步代码块执行结束了，t1会归还这把锁，此时t2终于等到这把锁，然后 t2占有这把锁之后，进入同步代码块执行程序。 4、这样就达到了线程排队执行。 重中之重： 这个共享对象一定要选好了。这个共享对象一定是你需要排队 执行的这些线程对象所共享的。 class Account { private String actno; private double balance; //实例变量。 //对象 Object o= new Object(); // 实例变量。（Account对象是多线程共享的，Account对象中的实例变量obj也是共享的。） public Account() { } public Account(String actno, double balance) { this.actno = actno; this.balance = balance; } public String getActno() { return actno; } public void setActno(String actno) { this.actno = actno; } public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } //取款的方法 public void withdraw(double money){ /** * 以下可以共享,金额不会出错 * 以下这几行代码必须是线程排队的，不能并发。 * 一个线程把这里的代码全部执行结束之后，另一个线程才能进来。 */ synchronized(this) { //synchronized(actno) { //synchronized(o) { /** * 以下不共享，金额会出错 */ /*Object obj = new Object(); synchronized(obj) { // 这样编写就不安全了。因为obj2不是共享对象。 synchronized(null) {//编译不通过 String s = null; synchronized(s) {//java.lang.NullPointerException*/ double before = this.getBalance(); double after = before - money; try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.setBalance(after); //} } } class AccountThread extends Thread { // 两个线程必须共享同一个账户对象。 private Account act; // 通过构造方法传递过来账户对象 public AccountThread(Account act) { this.act = act; } public void run(){ double money = 5000; act.withdraw(money); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "对"+act.getActno()+"取款"+money+"成功，余额" + act.getBalance()); } } public class Test { public static void main(String[] args) { // 创建账户对象（只创建1个） Account act = new Account("act-001", 10000); // 创建两个线程，共享同一个对象 Thread t1 = new AccountThread(act); Thread t2 = new AccountThread(act); t1.setName("t1"); t2.setName("t2"); t1.start(); t2.start(); } }以上代码锁this、实例变量actno、实例变量o都可以！因为这三个是线程共享！ 16.1.3 在实例方法上可以使用synchronizedsynchronized出现在实例方法上，一定锁的是 this。 没得挑。只能是this。不能是其他的对象了。所以这种方式不灵活。 16.1.3.1 缺点synchronized出现在实例方法上，表示整个方法体都需要同步，可能会无故扩大同步的范围，导致程序的执行效率降低。所以这种方式不常用。 16.1.3.2 优点代码写的少了。节俭了。 16.1.3.3 总结如果共享的对象就是this，并且需要同步的代码块是整个方法体，建议使用这种方式。、 eg. public synchronized void withdraw(double money){ double before = this.getBalance(); double after = before - money; try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.setBalance(after); } 16.1.4 在方法调用处使用synchronizedeg. public void run(){ double money = 5000; // 取款 // 多线程并发执行这个方法。 //synchronized (this) { //这里的this是AccountThread对象，这个对象不共享！ synchronized (act) { // 这种方式也可以，只不过扩大了同步的范围，效率更低了。 act.withdraw(money); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "对"+act.getActno()+"取款"+money+"成功，余额" + act.getBalance()); }这种方式也可以，只不过扩大了同步的范围，效率更低了。 17、Java中有三大变量？★★★★★ 实例变量：在堆中。静态变量：在方法区。局部变量：在栈中。以上三大变量中： 局部变量永远都不会存在线程安全问题。 因为局部变量不共享。（一个线程一个栈。）局部变量在栈中。所以局部变量永远都不会共享。 实例变量在堆中，堆只有1个。静态变量在方法区中，方法区只有1个。堆和方法区都是多线程共享的，所以可能存在线程安全问题。 总结： 局部变量+常量：不会有线程安全问题。成员变量（实例+静态）：可能会有线程安全问题。 18、以后线程安全和非线程安全的类如何选择？如果使用局部变量的话： 建议使用：StringBuilder。 因为局部变量不存在线程安全问题。选择StringBuilder。 StringBuffer效率比较低。 反之： 使用StringBuffer。 ArrayList是非线程安全的。Vector是线程安全的。HashMap HashSet是非线程安全的。Hashtable是线程安全的。 19、总结synchronizedsynchronized有三种写法： 第一种：同步代码块灵活 synchronized(线程共享对象){ 同步代码块; } 第二种：在实例方法上使用synchronized表示共享对象一定是 this 并且同步代码块是整个方法体。 第三种：在静态方法上使用synchronized表示找 类锁。类锁永远只有1把。 就算创建了100个对象，那类锁也只有1把。 注意区分： 对象锁：1个对象1把锁，100个对象100把锁。类锁：100个对象，也可能只是1把类锁。 20、我们以后开发中应该怎么解决线程安全问题？是一上来就选择线程同步吗？synchronized 不是，synchronized会让程序的执行效率降低，用户体验不好。 系统的用户吞吐量降低。用户体验差。在不得已的情况下再选择线程同步机制。 第一种方案：尽量使用局部变量 代替 “实例变量和静态变量”。 第二种方案：如果必须是实例变量，那么可以考虑创建多个对象，这样实例变量的内存就不共享了。（一个线程对应1个对象，100个线程对应100个对象，对象不共享，就没有数据安全问题了。） 第三种方案：如果不能使用局部变量，对象也不能创建多个，这个时候就只能选择synchronized了。线程同步机制。 21、死锁（DeadLock）死锁代码要会写。一般面试官要求你会写。 只有会写的，才会在以后的开发中注意这个事儿。 因为死锁很难调试。
其中具有代表性的就是：垃圾回收线程（守护线程）。 22.2守护线程的特点：一般守护线程是一个死循环，所有的用户线程只要结束，守护线程自动结束。 注意：主线程main方法是一个用户线程。 22.3守护线程用在什么地方呢？每天00:00的时候系统数据自动备份。 这个需要使用到定时器，并且我们可以将定时器设置为守护线程。 一直在那里看着，没到00:00的时候就备份一次。所有的用户线程如果结束了，守护线程自动退出，没有必要进行数据备份了。 22.4方法 方法名作用void setDaemon(boolean on)on为true表示把线程设置为守护线程eg. public class ThreadTest14 { public static void main(String[] args) { Thread t = new BakDataThread(); t.setName("备份数据的线程"); // 启动线程之前，将线程设置为守护线程 t.setDaemon(true); t.start(); // 主线程：主线程是用户线程 for(int i = 0; i " + i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } class BakDataThread extends Thread { public void run(){ int i = 0; // 即使是死循环，但由于该线程是守护者，当用户线程结束，守护线程自动终止。 while(true){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + (++i)); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } 23、定时器 23.1定时器的作用：间隔特定的时间，执行特定的程序。 eg. 每周要进行银行账户的总账操作。 每天要进行数据的备份操作。 在实际的开发中，每隔多久执行一段特定的程序，这种需求是很常见的，那么在java中其实可以采用多种方式实现： 可以使用sleep方法，睡眠，设置睡眠时间，没到这个时间点醒来，执行任务。这种方式是最原始的定时器。（比较low） 在java的类库中已经写好了一个定时器：java.util.Timer，可以直接拿来用。 不过，这种方式在目前的开发中也很少用，因为现在有很多高级框架都是支持定时任务的。 在实际的开发中，目前使用较多的是Spring框架中提供的SpringTask框架，这个框架只要进行简单的配置，就可以完成定时器的任务。 构造方法 构造方法名备注Timer()创建一个定时器Timer(boolean isDaemon)isDaemon为true为守护线程定时器Timer(String name)创建一个定时器，其线程名字为nameTimer(String name, boolean isDaemon)结合2、3 方法 方法名作用void schedule(TimerTask task, Date firstTime, long period)安排指定的任务在指定的时间开始进行重复的固定延迟执行void cancel()终止定时器 24、使用定时器实现日志备份正常方式： class TimerTest01{ public static void main(String[] args) { Timer timer = new Timer(); // Timer timer = new Timer(true);//守护线程 String firstTimeStr = "2021-05-09 17:27:00"; SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); try { Date firstTime = sdf.parse(firstTimeStr); timer.schedule(new MyTimerTask(), firstTime, 1000 * 5);//每5s执行一次 } catch (ParseException e) { e.printStackTrace(); } } } class MyTimerTask extends TimerTask{ @Override public void run() { Date d = new Date(); SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String time = sdf.format(d); System.out.println(time + ":备份日志一次！"); } }匿名内部类方式： class TimerTest02{ public static void main(String[] args) { Timer timer = new Timer(); String firstTimeStr = "2021-05-09 17:56:00"; SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); try { Date firstTime = sdf.parse(firstTimeStr); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { Date d = new Date(); SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String time = sdf.format(d); System.out.println(time + ":备份日志一次！"); } }, firstTime, 1000 * 5); } catch (ParseException e) { e.printStackTrace(); } } } 25、实现线程的第三种方式：实现Callable接口（JDK8新特性）这种方式实现的线程可以获取线程的返回值。 之前讲解的那两种方式是无法获取线程返回值的，因为run方法返回void。 任务需求： 系统委派一个线程去执行一个任务，该线程执行完任务之后，可能会有一个执行结果，我们怎么能拿到这个执行结果呢？ 使用第三种方式：实现Callable接口方式。 25.1优点可以获取到线程的执行结果。 25.2缺点效率比较低，在获取t线程执行结果的时候，当前线程受阻塞，效率较低。 eg. public class ThreadTest15 { public static void main(String[] args) throws Exception { // 第一步：创建一个“未来任务类”对象。 // 参数非常重要，需要给一个Callable接口实现类对象。 FutureTask task = new FutureTask(new Callable() { @Override public Object call() throws Exception { // call()方法就相当于run方法。只不过这个有返回值 // 线程执行一个任务，执行之后可能会有一个执行结果 // 模拟执行 System.out.println("call method begin"); Thread.sleep(1000 * 10); System.out.println("call method end!"); int a = 100; int b = 200; return a + b; //自动装箱(300结果变成Integer) } }); // 创建线程对象 Thread t = new Thread(task); // 启动线程 t.start(); // 这里是main方法，这是在主线程中。 // 在主线程中，怎么获取t线程的返回结果？ // get()方法的执行会导致“当前线程阻塞” Object obj = task.get(); System.out.println("线程执行结果:" + obj); // main方法这里的程序要想执行必须等待get()方法的结束 // 而get()方法可能需要很久。因为get()方法是为了拿另一个线程的执行结果 // 另一个线程执行是需要时间的。 System.out.println("hello world!"); } } 26、关于Object类的wait()、notify()、notifyAll()方法 26.1方法 方法名作用void wait()让活动在当前对象的线程无限等待（释放之前占有的锁）void notify()唤醒当前对象正在等待的线程（只提示唤醒，不会释放锁）void notifyAll()唤醒当前对象全部正在等待的线程（只提示唤醒，不会释放锁） 26.2方法详解 第一：wait和notify方法不是线程对象的方法，是java中任何一个java对象都有的方法，因为这两个方法是 Object类中自带 的。wait方法和notify方法不是通过线程对象调用， 不是这样的：t.wait()，也不是这样的：t.notify()…不对。 第二：wait()方法作用？ Object o = new Object(); o.wait();表示： 让正在o对象上活动的线程进入等待状态，无期限等待，直到被唤醒为止。 o.wait();方法的调用，会让“当前线程（正在o对象上活动的线程）”进入等待状态。 第三：notify()方法作用？ Object o = new Object(); o.notify();表示： 唤醒正在o对象上等待的线程。 第四：notifyAll() 方法 作用？ Object o = new Object(); o.notifyAll();表示： 这个方法是唤醒o对象上处于等待的所有线程。 26.3图文
1、wait和notify方法不是线程对象的方法，是普通java对象都有的方法。 2、wait方法和notify方法建立在 线程同步 的基础之上。因为多线程要同时操作一个仓库。有线程安全问题。 3、wait方法作用：o.wait() 让正在o对象上活动的线程t进入等待状态，并且释放掉t线程之前占有的o对象的锁。 4、notify方法作用：o.notify() 让正在o对象上等待的线程唤醒，只是通知，不会释放o对象上之前占有的锁。 27、生产者消费者模式（wait()和notify()） 27.1什么是“生产者和消费者模式”？ 生产线程负责生产，消费线程负责消费。生产线程和消费线程要达到均衡。这是一种特殊的业务需求，在这种特殊的情况下需要使用wait方法和notify方法。 27.2模拟一个业务需求模拟这样一个需求： 仓库我们采用List集合。 List集合中假设只能存储1个元素。 1个元素就表示仓库满了。 如果List集合中元素个数是0，就表示仓库空了。 保证List集合中永远都是最多存储1个元素。 必须做到这种效果：生产1个消费1个。 27.3图文
eg. 使用wait方法和notify方法实现“生产者和消费者模式” public class ThreadTest16 { public static void main(String[] args) { // 创建1个仓库对象，共享的。 List list = new ArrayList(); // 创建两个线程对象 // 生产者线程 Thread t1 = new Thread(new Producer(list)); // 消费者线程 Thread t2 = new Thread(new Consumer(list)); t1.setName("生产者线程"); t2.setName("消费者线程"); t1.start(); t2.start(); } } // 生产线程 class Producer implements Runnable { // 仓库 private List list; public Producer(List list) { this.list = list; } @Override public void run() { // 一直生产（使用死循环来模拟一直生产） while(true){ // 给仓库对象list加锁。 synchronized (list){ if(list.size() > 0){ // 大于0，说明仓库中已经有1个元素了。 try { // 当前线程进入等待状态，并且释放Producer之前占有的list集合的锁。 list.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } // 程序能够执行到这里说明仓库是空的，可以生产 Object obj = new Object(); list.add(obj); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj); // 唤醒消费者进行消费 list.notifyAll(); } } } } // 消费线程 class Consumer implements Runnable { // 仓库 private List list; public Consumer(List list) { this.list = list; } @Override public void run() { // 一直消费 while(true){ synchronized (list) { if(list.size() == 0){ try { // 仓库已经空了。 // 消费者线程等待，释放掉list集合的锁 list.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } // 程序能够执行到此处说明仓库中有数据，进行消费。 Object obj = list.remove(0); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + obj); // 唤醒生产者生产。 list.notifyAll(); } } } }注意： 生产者消费者模式貌似只能使用wait()和notify()实现！ 附录：测试代码（可不看） Thread package javase; import java.text.ParseException; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import java.util.*; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.FutureTask; public class ThreadTest { public static void main(String[] args) { } } //创建线程的第一种方法：继承Thread类 class ThreadTest01{ public static void main(String[] args) { MyThread01 t = new MyThread01(); t.setName("t"); t.start();//启动线程 for (int i = 0; i " + i); } } } class MyThread01 extends Thread{ @Override public void run() { for (int i = 0; i " + i); } } } //创建线程的第二种方法：实现Runnable接口 class ThreadTest02{ public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new MyRunnable01(), "t");//创建线程并设置名字 t.start(); for (int i = 0; i " + i); } } } // 这并不是一个线程类，是一个可运行的类。它还不是一个线程。 class MyRunnable01 implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i = 0; i " + i); } } } //创建线程的第二种方法：实现Runnable接口（采用匿名内部类） class ThreadTest03{ public static void main(String[] args) { //匿名内部类 Thread t = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i " + i); } } }); t.setName("t"); t.start(); for (int i = 0; i " + i); } } } /** * Thread.currentThread()获取当前线程对象（静态方法） * 线程.getName()获取当前线程名字 * 线程.setName()设置当前线程名字 */ class ThreadTest04{ public static void main(String[] args) { System.out.println(Thread.currentThread().getName());//当前线程名字 main MyThread01 t1 = new MyThread01(); MyThread01 t2 = new MyThread01(); t1.setName("t1"); t2.setName("t2"); t1.start(); t2.start(); for (int i = 0; i " + i); } } } //sleep(long millis)（静态方法） class ThreadTest05{ public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i Thread.sleep(1000);//睡眠1s } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i); } } } //interrupt()中断正在睡眠的线程（不推荐使用，了解即可） class ThreadTest06 { public static void main(String[] args) { MyThread02 t = new MyThread02(); t.setName("t"); t.start(); try { Thread.sleep(1000 * 5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("hello world"); t.interrupt(); } } class MyThread02 extends Thread{ @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->begin" ); try { Thread.sleep(1000 * 60 * 60 * 24 * 365);//睡一年 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->end" ); } } //stop()终止一个线程执行（不推荐使用，可能导致数据丢失） class ThreadTest07{ public static void main(String[] args) { MyThread03 t = new MyThread03(); t.setName("t"); t.start(); try { Thread.sleep(1000 * 5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } t.stop(); } } class MyThread03 extends Thread{ @Override public void run() { for (int i = 0; i " + i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } //合理终止一个线程：设置一个标记 class ThreadTest08{ public static void main(String[] args) { MyThread04 t = new MyThread04(); t.setName("t"); t.start(); try { Thread.sleep(1000 * 5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("hello world"); // 终止线程 // 你想要什么时候终止t的执行，那么你把标记修改为false，就结束了。 t.flag = true; } } class MyThread04 extends Thread{ boolean flag = false; @Override public void run() { if (this.flag){ return ; } for (int i = 0; i //由于一个线程一直运行此程序，要是判断在外面只会在启动线程时判断并不会结束，因此需要每次循环判断一下标记。 /** * 这里可以保存东西 */ return ; } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } /*//MyThread04另一种写法 class MyThread04 extends Thread{ boolean flag = false; @Override public void run() { for (int i = 0; i < 1000; i++){ if (!this.flag){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }else{ return; } } } }*/ /**关于线程的优先级 *getPriority()获得线程优先级 *setPriority()设置线程优先级 */ class ThreadTest09{ public static void main(String[] args) { System.out.println("最高优先级：" + Thread.MAX_PRIORITY);//最高优先级：10 System.out.println("最低优先级:" + Thread.MIN_PRIORITY);//最低优先级:1 System.out.println("默认优先级:" + Thread.NORM_PRIORITY);//默认优先级:5 MyThread01 t1 = new MyThread01(); MyThread01 t2 = new MyThread01(); MyThread01 t3 = new MyThread01(); t1.setName("t1"); t2.setName("t2"); t3.setName("t3"); t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); t3.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY); t1.start(); t2.start(); t3.start(); try { Thread.sleep(1000 * 5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("t1的优先级：" + t1.getPriority());//t1的优先级：10 System.out.println("t2的优先级：" + t2.getPriority());//t2的优先级：1 System.out.println("t3的优先级：" + t3.getPriority());//t3的优先级：5 } } //yield()让位，当前线程暂停，回到就绪状态，让给其它线程（静态方法） class ThreadTest10{ public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(new MyRunnable02(), "t1"); Thread t2 = new Thread(new MyRunnable02(), "t2"); t1.start(); t2.start(); } } class MyRunnable02 implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i = 0; i Thread.yield();// 当前线程暂停一下，让给主线程。 } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i); } } } //join()线程合并。将一个线程合并到当前线程中，当前线程受阻塞，加入的线程执行直到结束。 class ThreadTest11{ public static void main(String[] args) { System.out.println("main begin"); MyThread01 t1 = new MyThread01(); t1.setName("t1"); t1.start(); try { t1.join();//t合并到当前线程中，当前线程受阻塞，t线程执行直到结束。 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("main end"); } } //守护线程 class ThreadTest12{ public static void main(String[] args) { MyThread05 t = new MyThread05(); t.setName("t"); t.setDaemon(true);//设置守护线程 t.start(); for (int i = 0; i " + i); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } class MyThread05 extends Thread{ @Override public void run() { int i = 0; while (true){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i++); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } //使用定时器实现日志备份 class TimerTest01{ public static void main(String[] args) { Timer timer = new Timer(); // Timer timer = new Timer(true);//守护线程 String firstTimeStr = "2021-05-09 17:27:00"; SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); try { Date firstTime = sdf.parse(firstTimeStr); timer.schedule(new MyTimerTask(), firstTime, 1000 * 5);//每5s执行一次 } catch (ParseException e) { e.printStackTrace(); } } } class MyTimerTask extends TimerTask{ @Override public void run() { Date d = new Date(); SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String time = sdf.format(d); System.out.println(time + ":备份日志一次！"); } } class TimerTest02{ public static void main(String[] args) { Timer timer = new Timer(); String firstTimeStr = "2021-05-09 17:56:00"; SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); try { Date firstTime = sdf.parse(firstTimeStr); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { Date d = new Date(); SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String time = sdf.format(d); System.out.println(time + ":备份日志一次！"); } }, firstTime, 1000 * 5); } catch (ParseException e) { e.printStackTrace(); } } } //实现线程的第三种方式：实现Callable接口 class ThreadTest13{ public static void main(String[] args) { System.out.println("main begin"); FutureTask task = new FutureTask(new MyCallable()); Thread t = new Thread(task, "t"); t.start(); try { Object o = task.get();//会导致main线程阻塞 System.out.println("task线程运行结果：" + o); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("main end"); } } class MyCallable implements Callable{ @Override public Object call() throws Exception {//相当于run()方法,不过这个有返回值 System.out.println("MyCallable begin"); Thread.sleep(1000 * 5); System.out.println("MyCallable end"); return 1; } } /** * 生产者消费者模式 */ class Thread14{ public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); Thread producer = new Producer(list); Thread consumer = new Consumer(list); producer.setName("生产者线程"); consumer.setName("消费者线程"); producer.start(); try { Thread.sleep(1000);//睡眠1s保证producer线程先执行 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } consumer.start(); } } /** * Producer类和Consumer类run()方法没有synchronized * 如果生产者线程和消费者线程同时进入run()方法就会引起 * java.lang.IllegalMonitorStateException异常 * （两个线程无限等待） */ class Producer extends Thread{ List list; public Producer() { } public Producer(List list) { this.list = list; } @Override public void run() { while(true){ synchronized (list) {//this是当前对象，锁的是list，不是当前对象 if (list.size() > 0) { try { list.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } Object obj = new Object(); list.add(obj); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产：" + obj); list.notifyAll(); } } } } class Consumer extends Thread{ List list; public Consumer() { } public Consumer(List list) { this.list = list; } @Override public void run() { while (true){ synchronized (list) { if (list.size() == 0) { try { list.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } Object obj = list.get(0); list.remove(0); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费：" + obj); list.notifyAll(); } } } } /** * 循环模拟生产者消费者模式 */ class PC{ public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); while (true){ if (list.size() > 1){ continue; }else{ Object o = new Object(); list.add(o); System.out.println("生产：" + o); } if (list.size() == 0){ continue; }else{ Object o = list.get(0); list.remove(0); System.out.println("消费：" + o); } } } } ThreadSafe-1 package javase; /** * 不使用线程同步机制，多线程对同一个账户进行取款，出现线程安全问题。 */ public class ThreadSafe01 { public static void main(String[] args) { Account01 act = new Account01("act-001", 10000); Thread t1 = new Thread(new AccountRunnable01(act), "t1"); Thread t2 = new Thread(new AccountRunnable01(act), "t2"); t1.start(); t2.start(); } } class Account01{ private String actno; private double balance; public Account01() { } public Account01(String actno, double balance) { this.actno = actno; this.balance = balance; } public String getActno() { return actno; } public void setActno(String actno) { this.actno = actno; } public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } /** * // t1和t2并发这个方法。。。。（t1和t2是两个栈。两个栈操作堆中同一个对象。） * @param money */ public void withdraw(double money){ /*this.setBalance(this.getBalance() - money);//这样写不会出问题*/ //以下代码，只要t1没有执行完this.setBalance(after);，t2进来执行都会导致数据错误！ double before = this.getBalance(); double after = before - money; //模拟网络延迟 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.setBalance(after); } } class AccountRunnable01 implements Runnable{ private Account01 act; public AccountRunnable01() { } public AccountRunnable01(Account01 act) { this.act = act; } public Account01 getAct() { return act; } public void setAct(Account01 act) { this.act = act; } @Override public void run() { act.withdraw(5000); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取款5000，还剩余额：" + act.getBalance()); } } ThreadSafe-2 package javase; /** * 使用线程同步机制，解决线程安全问题。 */ public class ThreadSafe02 { public static void main(String[] args) { Account02 act = new Account02("act-001", 10000); Thread t1 = new Thread(new AccountRunnable02(act), "t1"); Thread t2 = new Thread(new AccountRunnable02(act), "t2"); t1.start(); t2.start(); } } class Account02{ private String actno; private double balance; Object o = new Object(); public Account02() { } public Account02(String actno, double balance) { this.actno = actno; this.balance = balance; } public String getActno() { return actno; } public void setActno(String actno) { this.actno = actno; } public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } public void withdraw(double money){ /** * 以下可以共享,金额不会出错 */ synchronized(this) { //synchronized(actno) { //synchronized(o) { /** * 以下不共享，金额会出错 */ /* Object obj = new Object(); synchronized(obj) { synchronized(null) {//编译不通过 String s = null; synchronized(s) {//java.lang.NullPointerException*/ double before = this.getBalance(); double after = before - money; try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.setBalance(after); } } } class AccountRunnable02 implements Runnable{ private Account02 act; public AccountRunnable02() { } public AccountRunnable02(Account02 act) { this.act = act; } public Account02 getAct() { return act; } public void setAct(Account02 act) { this.act = act; } @Override public void run() { //synchronized (act) { 这种方式也可以，只不过扩大了同步的范围，效率更低了 act.withdraw(5000); //} System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取款5000，还剩余额：" + act.getBalance()); } } ThreadSafe-3 package javase; public class ThreadSafe03 { public static void main(String[] args) { Account03 act = new Account03("act-001", 10000); Thread t1 = new Thread(new AccountRunnable03(act), "t1"); Thread t2 = new Thread(new AccountRunnable03(act), "t2"); t1.start(); t2.start(); } } class Account03{ private String actno; private double balance; public Account03() { } public Account03(String actno, double balance) { this.actno = actno; this.balance = balance; } public String getActno() { return actno; } public void setActno(String actno) { this.actno = actno; } public double getBalance() { return balance; } public void setBalance(double balance) { this.balance = balance; } /** * synchronized出现在实例方法上，一定锁的是this。 * @param money */ public synchronized void withdraw(double money){ double before = this.getBalance(); double after = before - money; try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } this.setBalance(after); } } class AccountRunnable03 implements Runnable{ private Account03 act; public AccountRunnable03() { } public AccountRunnable03(Account03 act) { this.act = act; } public Account03 getAct() { return act; } public void setAct(Account03 act) { this.act = act; } @Override public void run() { act.withdraw(5000); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取款5000，还剩余额：" + act.getBalance()); } } DeadLock package javase; /** * 比如：t1想先穿衣服在穿裤子 * t2想先穿裤子在传衣服 * 此时：t1拿到衣服，t2拿到裤子； * 由于t1拿了衣服，t2找不到衣服；t2拿了裤子，t1找不到裤子 * 就会导致死锁的发生！ */ public class Thread_DeadLock { public static void main(String[] args) { Dress dress = new Dress(); Trousers trousers = new Trousers(); //t1、t2共享dress和trousers。 Thread t1 = new Thread(new MyRunnable1(dress, trousers), "t1"); Thread t2 = new Thread(new MyRunnable2(dress, trousers), "t2"); t1.start(); t2.start(); } } class MyRunnable1 implements Runnable{ Dress dress; Trousers trousers; public MyRunnable1() { } public MyRunnable1(Dress dress, Trousers trousers) { this.dress = dress; this.trousers = trousers; } @Override public void run() { synchronized(dress){ try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (trousers){ System.out.println("--------------"); } } } } class MyRunnable2 implements Runnable{ Dress dress; Trousers trousers; public MyRunnable2() { } public MyRunnable2(Dress dress, Trousers trousers) { this.dress = dress; this.trousers = trousers; } @Override public void run() { synchronized(trousers){ try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } synchronized (dress){ System.out.println("。。。。。。。。。。。。。。"); } } } } class Dress{ } class Trousers{ } |
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