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day08-多线程

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day08-多线程

1.创建线程

首先讲一下Thread的构造器

 Thread() : 创建新的 Thread 对象    new 自己创建得继承Thread得类  Thread(String threadname) : 创建线程并指定线程实例名  Thread(Runnable target) : 指定创建线程的目标对象,它实现了 Runnable 接 口中的 run 方法      里面放的是实现Runnable接口的线程类  Thread(Runnable target, String name) : 创建新的 Thread 对象 Thread的方法:  void start(): 启动线程,并执行对象的 run() 方法  run(): 线程在被调度时执行的操作  String getName(): 返回线程的名称  void setName(String name) : 设置该线程名称  static Thread currentThread(): 返回当前线程。在 Thread 子类中就是this ,通常用于主线程和 Runnable 实现类  static void yield() : 线程让步  暂停当前正在执行的线程,把执行机会让给优先级相同或更高的线程  若队列中没有同优先级的线程,忽略此方法  join() : 当某个程序执行流中调用其他线程的 join() 方法时,调用线程将被阻塞,直到 join() 方法加入的 join 线程执行完为止  低优先级的线程也可以获得执行  static void sleep(long millis) : ( 指定时间 : 毫秒 )  令当前活动线程在指定时间段内放弃对 CPU 控制 , 使其他线程有机会被执行 , 时间到后重排队。  抛出 InterruptedException 异常  stop(): 强制线程生命期结束,不推荐使用  boolean isAlive() : 返回 boolean ,判断线程是否还活着

方式一:继承Thread类

1.继承Thread类 2.重写run方法  3.创建对象   4.调用start方法

//两个线程输出1-100之间奇偶数
    //线程一:输出奇数

class MyThread1 extends Thread{            //1.继承Thread
    @Override
    public void run() {                    //2.重写run方法
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i%2!=0){
                System.out.println(i+"线程1");
            }
        }
    }
}
//线程2:输出偶数
class MyThread2 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i%2==0){
                System.out.println(i+":线程2");
            }
        }
    }
}
//主线程
public class MyThread {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread1 mth1 = new MyThread1();        //3.创建对象
        MyThread2 mth2 = new MyThread2();

        mth1.start();                            //4.调用.start方法
        mth2.start();
    }
}

方式二:实现Runnable接口

1.实现Runnable接口  2.重写run方法  3.通过Thread类的构造器创建对象  4.将含Runnable接口的对象作为参数传给Thread类构造器中   5.调用Thread类的start方法

//通过Runnable接口实现多线程
class Runnable1 implements Runnable{            //1.实现Runnable接口
    private String name;

    public Runnable1(String name) {
        this.name = name;
    }



    @Override
    public void run() {                         //2.重写run方法
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(name +":"+i);
            try {
                Thread.sleep((int) (Math.random()*10));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

//main方法
public class MyRunnable{
    public static void main(String[] args) {
        Runnable1 run1 = new Runnable1("A");
        Runnable1 run2 = new Runnable1("B");

        Thread aaa =new Thread(run1);
        aaa.start();

        new Thread(new Runnable1("c")).start();//3.new Thread类构造器   4.含Runnbale接口的对象作为参数传给Thread类构造器   5调用.start方法

    }
}
Runnable和Thread实现多线程的区别:

1.Runnable可以实现资源共享,创建一个Runnable接口的对象,这个对象作为一个参数传进Thread类里面两次,创建两个线程,但是两个线程执行的都是同一个任务,而Thread每创建一个类就是一个任务,不能实现资源共享

2.Thread是单继承,有局限性

方式三:实现callable接口

1.创建实现callable接口的实现类

2.重写call方法

3.创建接口实现类的对象

4.对象作为参数传给futuretask可以得到返回值,

5.futuretask作为参数传给线程类,完成线程的创建

public class CallableTest {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建实现callable接口的实现类的对象
        Numbe nn = new Numbe();

        //4.将对象作为参数传给FutureTask,    FutureTask可以得到callable的返回值
        FutureTask futureTask = new FutureTask(nn);

        //5.将futureTask对象作为参数传给线程类,实现线程的创建
        Thread t = new Thread(futureTask);
        t.start();
        
        
        //利用futureTask得到callable的返回值
        try {
            Object num = futureTask.get();
            System.out.println("总和为:"+num);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

//1.创建实现callable接口的实现类
class Numbe implements Callable{
    private int num;

    //2.重写call方法
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            if(i%2==0) {
                System.out.println(i);
                num += i;
            }
        }
        return num;
    }
}
 与使用 Runnable 相比, Callable 功能更强大些          相比run()方法,可以有返回值         方法可以抛出异常         支持泛型的返回值         需要借助 FutureTask 类,比如获取返回结果  Future 接口         可以对具体 Runnable 、 Callable 任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等。         FutrueTask 是 Futrue 接口的唯一的实现类         FutureTask 同时实现了 Runnable, Future 接口。它既可以作为Runnable被线程执行,又可以作为 Future 得到 Callable 的返回值 方式四:使用线程池、 1.首先创建线程池  
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

2.执行线程

executorService.execute(number1);//execute适用于Runnable接口
executorService.submit();//submit适用于callable接口

3.关闭线程池

executorService.shutdown();
public class ExecutorsTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1。首先创建一个线程池,里面有十个可用线程,ExecutorService是接口继承于Executors是工具类
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

        //ThreadPoolExecutor是ExecutorService的一个子类
        ThreadPoolExecutor service = (ThreadPoolExecutor) executorService;
        service.setCorePoolSize(15);
        service.setMaximumPoolSize(10);
//        service.setKeepAliveTime(l);


        Number1 number1 =new Number1();
        Number2 number2 =new Number2();
        //2.执行线程,但是线程执行的方法需要自己写
        executorService.execute(number1);//execute适用于Runnable接口
        executorService.execute(number2);
//        executorService.submit();//submit适用于callable接口

        //3.关闭连接池
        executorService.shutdown();

    }
}

class Number1 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i%2==0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            }
        }
    }
}

class Number2 implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i%2!=0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            }
        }
    }
}
 背景: 经常创建和销毁、使用量特别大的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大。  思路: 提前 创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交通工具。  好处:         提高响应速度(减少了创建新线程的时间)         降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)         便于线程管理         corePoolSize :核心池的大小         maximumPoolSize :最大线程数         keepAliveTime :线程没有任务时最多保持多长时间后会终止 线程池相关API  JDK 5.0 起提供了线程池相关 API : ExecutorService 和 Executors  ExecutorService :真正的线程池接口。常见子类 ThreadPoolExecutor         void execute(Runnable command) :执行任务 / 命令,没有返回值,一般用来执行Runnable          Future submit(Callable task) :执行任务,有返回值,一般又来执行Callable         void shutdown() :关闭连接池  Executors :工具类、线程池的工厂类,用于创建并返回不同类型的线程池          Executors.newCachedThreadPool() :创建一个可根据需要创建新线程的线程池         Executors.newFixedThreadPool(n); 创建一个可重用固定线程数的线程池          Executors.newSingleThreadExecutor() :创建一个只有一个线程的线程池          Executors.newScheduledThreadPool(n) :创建一个线程池,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行


2.同步问题

解决同步的方法:

1.同步代码块

synchronized(同步监视器){

需要被同步的代码

}

//例子:创建个窗口卖票,总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
    //main方法
public class SaleTicket {
    public static void main(String[] args) {
        Ticket t1 = new Ticket();


        Thread thr1 =new Thread(t1);
        Thread thr2 = new Thread(t1);
        thr1.setName("A");
        thr2.setName("B");


        thr1.start();
        thr2.start();
    }

}

class Ticket implements Runnable{
    private static int TICKET_NUM =100;//总票数为100
    @Override
    public void run() {

            while (true){
                synchronized (this){//如果是继承的话,就不能用this,需要用Ticket.class
                    if (TICKET_NUM>0){
                        try {
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"窗口:售票,票号为"+TICKET_NUM);
                        TICKET_NUM--;
                    }
                    else {
                        break;
                    }
                }

            }
    }
}

2.同步方法

public synchronized void 同步方法(){

需要被同步的代码

}

//例子:创建个窗口卖票,总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
    //main方法
public class SaleTicket {
    public static void main(String[] args) {
        Ticket t1 = new Ticket();


        Thread thr1 =new Thread(t1);
        Thread thr2 = new Thread(t1);
        thr1.setName("A");
        thr2.setName("B");


        thr1.start();
        thr2.start();
    }

}

class Ticket implements Runnable{
    private static int TICKET_NUM =100;//总票数为100
    @Override
    public void run() {

            while (true){
                show();//同步方法

            }
    }

    //同步方法
    public synchronized void show(){//这是接口实现同步的方法,如果是继承的话,需要static静态的

            if (TICKET_NUM>0){
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"窗口:售票,票号为"+TICKET_NUM);
                TICKET_NUM--;
            }
    }
}

3.lock锁

1.创建锁 ReentrantLock lock = new ReentrantLock()

try{

        2.使用锁 lock.lock()

}finally{

        3.解锁  lock.unlock()

}

//例子:创建个窗口卖票,总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
    //main方法
public class SaleTicket {
    public static void main(String[] args) {
        Ticket t1 = new Ticket();


        Thread thr1 =new Thread(t1);
        Thread thr2 = new Thread(t1);
        thr1.setName("A");
        thr2.setName("B");


        thr1.start();
        thr2.start();
    }

}

class Ticket implements Runnable{
    private static int TICKET_NUM =100;//总票数为100
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();   //创建lock锁
    @Override
    public void run() {

            while (true){
                try{
                    lock.lock();                        //使用lock锁方法
                    if (TICKET_NUM>0){
                        try {
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"窗口:售票,票号为"+TICKET_NUM);
                        TICKET_NUM--;
                    }else{
                        break;
                    }
                }finally{
                    lock.unlock();                      //解锁
                }


            }
    }


}

3.线程通信

wait()  阻塞当前线程,并释放锁

notify()唤醒一个阻塞的线程

notifyall()唤醒所有阻塞的线程

以上三个方法的调用者必须是 同步监视器


//使用两个线程打印 1-100。线程1, 线程2 交替打印
public class CommunicationTest {
    public static void main(String[] args) {
        Number nb = new Number();

        Thread t1 = new Thread(nb);
        Thread t2 =new Thread(nb);
        t1.setName("线程A");
        t2.setName("线程B");

        t1.start();
        t2.start();
    }

}

class Number implements Runnable{
    private int num =1;

    @Override
    public void run() {
        while (true){

            synchronized (this){
                notify();//没有阻塞的线程拿到锁之后,唤醒阻塞的线程
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                if (num<=100){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+num);
                    num++;
                    
                    try {
                        wait();//打印完了,当前线程阻塞,并释放锁
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    
                }else {
                    break;
                }
            }

        }
    }
}

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