Java多线程

Process进程与Thread线程

程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念
进程是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念。是系统资源分配的单位
同城一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，线程是CPU调度和执行的单位

线程

线程是独立的执行路径
在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程
main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序
在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行有调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的。先后顺序是不能人为干预的
对同一份资源操作时，会存在资源掠夺的问题，需要加入并发控制
线程会带来额外的开销，如CPU调度事件，并发控制开销
每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致

线程创建

三种创建方式

Thread class 继承Thread类（重点）
Runnable接口实现Runnable接口（重点）
Callable接口实现Callable接口（了解）

Thread

自定义线程类继承Tread类
重写run()方法，编写线程执行体
创建线程对象，调用start()方法启动线程

package top.dty.process;
//创建线程的方式一：继承Tread类，重写run()方法，调用start开启线程
//总结：注意，线程开启不一定立即执行，有CPU调度执行
public class TestThread1 extends Thread{@Overridepublic void run() {//run方法线程主体for (int i = 0; i < 200; i++) {System.out.println("小段在看代码---"+i);}}public static void main(String[] args) {//main线程，主线程//创建一个线程对象TestThread1 testThread1 = new TestThread1();//调用start()方法开启线程testThread1.start();for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("小段在学习多线程---"+i);}}
}

多线程下载图片

下载图片的顺序是随机的

package top.dty.process;import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;public class TestThread2 extends Thread {private String url;//网络图片的地址private String name;//保存图片的文件名public TestThread2(String url, String name) {this.url = url;this.name = name;}@Overridepublic void run() {WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();webDownloader.downloader(url, name);System.out.println("下载的文件为：" + name);}public static void main(String[] args) {TestThread2 t1 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/10f1900ec7104b2e84ef34f788e612b2.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA54ix5a2m5Lmg55qE5bCP5q61,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16#pic_center", "1.jpg");TestThread2 t2 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/f0b05b9769d9477a8daefc411a6b7d44.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA54ix5a2m5Lmg55qE5bCP5q61,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16#pic_center", "2.jpg");t1.start();//new Thread(t1).start();t2.start();//new Thread(t2).start();}class WebDownloader {//下载方法public void downloader(String url, String name) {try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO异常Downloader方法出现问题");}}}
}

实现Runnable

定义MyRunnable类实现Runnable接口
实现run()方法，编写线程执行体
创建线程对象，调用start()方法启动线程
推荐使用Runnablre对象，因为Java单继承的局限性

package top.dty.process;
public class TestThread3 implements Runnable{@Overridepublic void run() {//run方法线程主体for (int i = 0; i < 200; i++) {System.out.println("小段在看代码---"+i);}}public static void main(String[] args) {//创建Runnable接口的实现类对象TestThread3 testThread3 = new TestThread3();//创建线程对象，通过线程对象开启我们的线程，代理new Thread(testThread3).start();for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("小段在学习多线程---"+i);}}
}

两种方法对比

继承Thread类
- 子类继承Thread类具有多线程能力
- 启动线程：子类对象.start()
- 不建议使用：避免OOP单继承局限性
实现Runnable接口
- 实现接口Runnable具有多线程能力
- 启动线程：传入目标对象+Thread对象.start
- 推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用

买票

package top.dty.process;
//多个线程同时操作同一个对象
///买火车票的例子
//发现问题：多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱
public class TestThread4 implements Runnable{//票数private int tickNums = 10;@Overridepublic void run() {while(true){if(tickNums<=0){break;}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第"+tickNums--+"票");}}public static void main(String[] args) {TestThread4 ticket = new TestThread4();new Thread(ticket,"小段").start();new Thread(ticket,"老师").start();new Thread(ticket,"黄牛").start();}
}

龟兔赛跑

package top.dty.process;
public class Race implements Runnable{//胜利者private static String winner;@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i <=100; i++) {if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&&i%50==0){try {Thread.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//判断比赛是否结束boolean flag = gameOver(i);//如果比赛结束就跳出循环if(flag){break;}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->跑了"+i+"步");}}//判断是否完成比赛private boolean gameOver(int steps){if(winner!=null){return true;}{if(steps>=100){winner = Thread.currentThread().getName();System.out.println("winner is "+winner);return true;}}return false;}public static void main(String[] args) {Race race = new Race();new Thread(race,"兔子").start();new Thread(race,"乌龟").start();}
}

实现Callable接口（了解）

实现Callable接口，需要返回值类型
重写call方法，需要抛出异常
创建目标对象
创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
提交执行：Future result1 = ser.submit(1);
获取结果：boolean r1 = result1.get();
关闭服务：ser.shutdownNow();

package top.dty.process;import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;public class TestCallable implements Callable<Boolean> {private String url;//网络图片的地址private String name;//保存图片的文件名public TestCallable(String url, String name) {this.url = url;this.name = name;}@Overridepublic Boolean call() {WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();webDownloader.downloader(url, name);System.out.println("下载的文件为：" + name);return true;}public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {TestCallable t1 = new TestCallable("https://img-blog.csdnimg.cn/10f1900ec7104b2e84ef34f788e612b2.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA54ix5a2m5Lmg55qE5bCP5q61,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16#pic_center", "1.jpg");TestCallable t2 = new TestCallable("https://img-blog.csdnimg.cn/f0b05b9769d9477a8daefc411a6b7d44.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA54ix5a2m5Lmg55qE5bCP5q61,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16#pic_center", "2.jpg");//创建执行服务ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(2);//提交执行Future<Boolean> result1 = ser.submit(t1);Future<Boolean> result2 = ser.submit(t2);//获取结果boolean r1 = result1.get();boolean r2 = result2.get();//关闭服务ser.shutdownNow();}class WebDownloader {//下载方法public void downloader(String url, String name) {try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO异常Downloader方法出现问题");}}}
}

静态代理

静态代理总结
- 真实对象和代理对象都有实现同一个接口
- 代理对象代理真是角色
好处：
- 代理对象可以做很多真是情况做不了的事情
- 真是对象专注做自己的事情

package top.dty.process;
//静态代理总结//真实对象和代理对象都有实现同一个接口//代理对象代理真是角色
//好处：//代理对象可以做很多真是情况做不了的事情//真是对象专注做自己的事情
public class StaticProxy {public static void main(String[] args) {You you = new You();WeddingCompany weddingCompany =new WeddingCompany(you);weddingCompany.HappyMarry();}
}
interface Marry{//人间四大喜事：久旱逢甘霖 他乡遇故知 洞房花烛夜 金榜提名时void HappyMarry();
}
//真是角色，你去结婚
class You implements Marry{@Overridepublic void HappyMarry() {System.out.println("小段还没结婚，真开心");}
}
//代理角色，帮助结婚
class WeddingCompany implements Marry{private Marry target;public WeddingCompany(Marry target) {this.target = target;}@Overridepublic void HappyMarry() {before();this.target.HappyMarry();//这就是真是对象after();}private void before() {System.out.println("结婚前");}private void after() {System.out.println("结婚后");}
}

lamda表达式

避免匿名内部类定义过多

其实质属于函数式编程的概念

(params) -> expression[表达式](params) -> statement[语句](params) -> {statement}
a -> System.out.println("i love lambda-->"+a);
new THread(()->System.out.println("多线程学习")).start();

为什么要使用lambda表达式
- 避免匿名内部类定义过多
- 可以让你的代码看起来很简介
- 去掉了一堆没有意义的代码，只留下核心的逻辑
函数式接口的定义：
- 任何接口，如果包含唯一一个抽象方法，那么它就是一个函数式接口
- 对于函数式接口，我们可以通过lambda表达式来创建接口的对象
几种类的表达式

package top.dty.process;public class TestLambda1<like> {public static void main(String[] args) {Ilike like = new Like1();like.lambda();like = new Like2();like.lambda();//4.局部内部类class Like3 implements Ilike{@Overridepublic void lambda() {System.out.println("i love lambda3");}}like = new Like3();like.lambda();//5.匿名内部类，没有类的名称，必须借助接口或父类like = new Ilike(){@Overridepublic void lambda() {System.out.println("i love lambda4");}};like.lambda();//6.用lambda简化like = ()->{System.out.println("i love lambda5");};like.lambda();}//3.静态内部类static class Like2 implements Ilike{@Overridepublic void lambda() {System.out.println("i love lambda2");}}
}//1.定义一个函数式接口
interface Ilike{void lambda();
}
//2.实现类
class Like1 implements Ilike{@Overridepublic void lambda() {System.out.println("i love lambda1");}
}

lambda表达式的简化

package top.dty.process;
//总结：
//lambda表达式只能只能有一行代码的情况下才能简化成为一行，如果多行，那么就用代码块包裹
//前提是接口为函数接口
//多个参数也可以去掉参数类型，要去掉就都去掉，必须加上括号
public class TestLambda2 {public static void main(String[] args) {ILove love = null;//lambda表达式简化love = (int a) ->{System.out.println("i love you"+a);};love.love(1);//简化1.参数类型love = (a) ->{System.out.println("i love you"+a);};love.love(2);//简化2.简化括号love = a ->{System.out.println("i love you"+a);};love.love(3);//简化3.去掉花括号love = a ->System.out.println("i love you"+a);;love.love(4);}
}interface ILove{void love(int a);
}

线程状态

线程状态

线程方法

方法	说明
setPriority(int newPriority)	更改线程的优先级
static void sleep(long millis)	在指定的毫秒内让当前正在执行的线程休眠
void join()	等待该线程终止
static void yield()	暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
void interrupt()	中断线程，别用这个方法
boolean isAlive()	测试线程是否处于活动状态

停止线程

不推荐使用JDK提供的stop(),destory()方法[已废弃]
推荐线程自己停止下来
建议使用一个标志位进行终止变量当flag=false,则终止线程运行

package top.dty.process;
//测试stop
//1.建议线程正常停止-->利用次数，不建议使用死循环
//2.建议使用标志位-->设置一个标志位
//不要使用stop和destroy等过时或者JDK不建议使用的方法
public class TestStop implements Runnable{//1.设置一个标识位private boolean flag = true;@Overridepublic void run() {int i = 0;while(flag){System.out.println("run..."+i++);}}//设置一个公开的方法停止线程，转换标志位public void stop(){this.flag=false;}public static void main(String[] args) {TestStop testStop = new TestStop();new Thread(testStop).start();for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("main"+i);if (i ==5 ) {//调用stop方法切换标志位，让线程停止testStop.stop();System.out.println("线程停止了");}    }}
}

线程休眠

sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数
sleep存在异常InterruptedException
sleep时间到达后线程进入就绪状态
sleep可以模拟网络延迟，倒计时
每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁

模拟计时器

package top.dty.process;
//模拟倒计时
public class TestSleep2 {public static void main(String[] args) {tenDown();}//模拟计时器public static  void tenDown(){int num = 10;while(true){try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(num--);if(num <= 0){break;}}}
}

打印系统时间

package top.dty.process;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
//打印系统时间
public class TestSleep3 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//获取系统当前时间while (true){Thread.sleep(1000);System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//更新时间}}
}

线程礼让

礼让线程，让当前正在执行的线程暂停，但不阻塞
将线程从运行状态转为就绪状态
让cpu重新调度，礼让不一定成功！看cpu调度

package top.dty.process;
//礼让不一定成功
public class TestYield {public static void main(String[] args) {MyYield myYield = new MyYield();new Thread(myYield,"a").start();new Thread(myYield,"b").start();}
}
class MyYield implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行");Thread.yield();//线程礼让System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程停止执行");}
}

Join

Join合并线程，待此线程执行完毕后，在执行其他线程，其他线程阻塞
可以想象为插队

package top.dty.process;
public class TestJoin implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("线程VIP到了插队"+i);}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {TestJoin testJoin = new TestJoin();Thread thread = new Thread(testJoin);thread.start();//主线程for (int i = 0; i < 100; i++) {if(i == 50){thread.join();//插队}System.out.println("主线程"+i);}}
}

线程状态观测

Thread.State 线程状态。线程可以处于以下状态之一：
- NEW
  
  尚未启动的线程出于此状态
- RUNNABLE
  
  在Java虚拟机中执行的线程处于此状态
- BLOCKED
  
  被阻塞等待监视器锁定的线程处于此状态
- WAITING
  
  正在等待另一个线程执行特定动作的线程处于此状态
- TIMED_WAITING
  
  正在等待另一个线程动作达到指定等待时间的线程处于此状态
- TERMINATED
  
  已退出的线程处于此状态
一个线程可以在给定的时间点处于一个状态。这些状态是不反映任何操作系统线程状态的虚拟机状态

package top.dty.process;public class TestState {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread = new Thread(()->{for (int i = 0; i < 5; i++) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println(".....");});//观察线程状态Thread.State state = thread.getState();0System.out.println(state);//new//观察启动后thread.start();state = thread.getState();System.out.println(state);//Runwhile (state != Thread.State.TERMINATED){//只要线程不终止，就一直输出状态Thread.sleep(100);state = thread.getState();System.out.println(state);}}
}

线程优先级

Java提供一个线程调度器来监控程序中启动进入就绪状态的所有程序，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行。
线程的优先级有数字表示，范围从1~10，默认优先级是5。
Thread.MAX_PRIORITY=10 Thread.NORM_PRIORITY=5 Thread.MIN_PRIORITY=1
使用getPriority()来改变优先级
使用setPriority()来获取优先级
优先级的设置建议在start()调度前
优先级低只能意味着获取调度的概率低，并不是优先级低就不会被调用了，这都是看cpu的调度

package top.dty.process;public class TestPriority {public static void main(String[] args) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());MyPriority myPriority = new MyPriority();Thread t1 = new Thread(myPriority);Thread t2 = new Thread(myPriority);Thread t3 = new Thread(myPriority);Thread t4 = new Thread(myPriority);Thread t5 = new Thread(myPriority);//先设置优先级，再启动t1.start();t2.setPriority(1);t2.start();t3.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//MAX_PRIORITY=10 MIN_PRIORITY=1 NORM_PRIORITY=5t3.start();t4.setPriority(7);t4.start();t5.setPriority(8);t5.start();}
}
class MyPriority implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());}
}

守护（daemon）线程

线程分为用户线程和守护线程
虚拟机必须确保用户线程执行完毕
虚拟机不用等待守护线程执行完毕
如，后台记录操作日志，监控内存，垃圾回收等

package top.dty.process;public class TestDaemon {public static void main(String[] args) {God god = new God();Yo yo = new Yo();Thread thread = new Thread(god);thread.setDaemon(true);//默认是false表示用户线程，正常的线程都是用户线程thread.start();new Thread(yo).start();}
}
class God implements Runnable{@Overridepublic void run() {while (true){System.out.println("上帝保佑你！");}}
}
class Yo implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 36500; i++) {System.out.println("你一生活得开心！");}System.out.println("goodbye world!");}
}

线程同步

并发：同一个对象被多个线程执行
处理多线程问题时，多线程访问同一个对象，并且某些线程还想修改这个对象，这时候我们就需要线程同步，线程同步其实就是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用
由于统一进程的多个线程共享同一块储存空间，在带来方便的同时，也带来了访问冲突问题，为了保证数据在方法中被访问时的正确性，在访问时加入锁机制synchronized，当一个线程获得对象的排它锁，独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可，存在以下问题：
- 一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起
- 在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题
- 如果一个优先级好的线程等待一个优先级低的线程锁放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题
不安全表现

package top.dty.process;
//不安全的买票
//线程不安全，有负数 可能会拿到相同的票
public class UnsafeBuyTicket {public static void main(String[] args) {BuyTicket station = new BuyTicket();new Thread(station,"你").start();new Thread(station,"我").start();new Thread(station,"他").start();}
}
class BuyTicket implements Runnable{private int ticketNum = 10;boolean flag = true;//外部停止方式@Overridepublic void run() {while (flag){try {buy();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}private void buy() throws InterruptedException {//判断是否有票if(ticketNum<=0){flag = false;return;}//模拟演示Thread.sleep(100);//买票System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNum--);}
}

package top.dty.process;
//不安全的银行取钱
//取钱人争抢账户资金
public class UnsafeBank {public static void main(String[] args) {Account account = new Account(50, "学习基金");Drawing me = new Drawing(account,50,"me");Drawing you = new Drawing(account,100,"you");me.start();you.start();}
}
//账户
class Account{int money;//余额String name;//卡名public Account(int money, String name) {this.money = money;this.name = name;}
}
//银行：模拟取款
class Drawing extends Thread{Account account;//账号int drawingMoney;//你取的钱int nowMoney;//取了多少钱public Drawing(Account account,int drawingMoney,String name){super(name);this.account = account;this.drawingMoney = drawingMoney;}@Overridepublic void run() {//判断卡上有没有钱if(account.money - drawingMoney <0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了钱");return;}//有sleep来放大问题的发生性try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//卡内余额 = 余额 - 你取的钱account.money = account.money - drawingMoney;//你手里面的钱nowMoney = nowMoney +drawingMoney;System.out.println(account.name+"余额为"+account.money);System.out.println(this.getName()+"手里的钱"+nowMoney);}
}

package top.dty.process;
//两个线程会同时进行，在一个时间能有两条线程发生
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;//线程不安全的集合
public class UnsafeList {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {List<String> list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 10000; i++) {new Thread(()->{list.add(Thread.currentThread().getName());}).start();}Thread.sleep(1000);System.out.println(list.size());}
}

同步方法

由于我们可以通过private关键字来保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需要针对方法提出一套机制，这套机制就是synchronized关键字，它包括两种用法：synchronized方法和synchronized块。
同步方法：public synchronized void method(int args){}
synchronized方法控制“对象”的访问，每个对象对应一把锁，每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行，否则线程会阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到该方法返回才释放锁，后面被阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行
缺陷：若将一个大的方法申明为synchronized将会影响效率
方法里面需要修改的内容才需要锁，锁太多，浪费资源

package top.dty.process;public class SafeBuyTicket {public static void main(String[] args) {BuyTicket station = new BuyTicket();new Thread(station,"你").start();new Thread(station,"我").start();new Thread(station,"他").start();}
}
class BuyTicket1 implements Runnable{private int ticketNum = 10;boolean flag = true;//外部停止方式@Overridepublic void run() {while (flag){try {buy();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}//synchronized 同步方法，锁定是thisprivate synchronized void buy() throws InterruptedException {//判断是否有票if(ticketNum<=0){flag = false;return;}//模拟演示Thread.sleep(1000);//买票System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNum--);}
}

同步块

同步块：synchronized（Obj）{}
Obj称之为同步监视器
- Obj可以是任何对象，但是推荐使用共享资源作为同步监视器
- 同步方法中无需指定同步监视器，因为同步方法的同步监视器就是this，就是这个对象本身，或者是class
同步监视器的执行过程
- 第一个线程访问，锁定同步监视器，执行其中代码
- 第二个线程访问，发现同步监视器被锁定，无法访问
- 第一个线程访问完毕，解锁同步监视器
- 第二个线程访问，发现同步监视器没有锁，然后锁定并访问
所得对象就是变化的量，需要增删改的对象

package top.dty.process;
//不安全的银行取钱
//取钱人争抢账户资金
public class SafeBank {public static void main(String[] args) {Account account = new Account(50, "学习基金");Drawing me = new Drawing(account,50,"me");Drawing you = new Drawing(account,100,"you");me.start();you.start();}
}
//账户
class Account{int money;//余额String name;//卡名public Account(int money, String name) {this.money = money;this.name = name;}
}
//银行：模拟取款
class Drawing extends Thread{Account account;//账号int drawingMoney;//你取的钱int nowMoney;//取了多少钱public Drawing(Account account,int drawingMoney,String name){super(name);this.account = account;this.drawingMoney = drawingMoney;}@Overridepublic void run() {//synchronized块//所得对象就是变化的量，需要增删改的对象synchronized (account){//判断卡上有没有钱if(account.money - drawingMoney <0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"钱不够，取不了钱");return;}//有sleep来放大问题的发生性try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//卡内余额 = 余额 - 你取的钱account.money = account.money - drawingMoney;//你手里面的钱nowMoney = nowMoney +drawingMoney;System.out.println(account.name+"余额为"+account.money);System.out.println(this.getName()+"手里的钱"+nowMoney);}}
}

package top.dty.process;
//两个线程会同时进行，在一个时间能有两条线程发生
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;//线程不安全的集合
public class SafeList {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {List<String> list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 10000; i++) {new Thread(()->{synchronized (list){list.add(Thread.currentThread().getName());}}).start();}Thread.sleep(1000);System.out.println(list.size());}
}

JUC安全类集合

package top.dty.process;import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class TestJUC {public static void main(String[] args) {CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();for (int i = 0; i < 1000; i++) {new Thread(()->{list.add(Thread.currentThread().getName());}).start();}try {Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(list.size());}
}

死锁

多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其他线程占有的资源才能运行，而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源，都停止执行的情形，某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时，就可能会发生“死锁”的问题。
产生死锁的四个必要条件：
- 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用
- 请求与保持条件：一个线程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放
- 循环等待条件：若干个进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系
上面列出了死锁的四个必要条件，我们只要想办法破其中的任意一个班或多个条件啊就可以避免死锁发生

package top.dty.process;public class DeadLock {public static void main(String[] args) {Makeup g1 = new Makeup(0,"红公主");Makeup g2 = new Makeup(1,"白公主");g1.start();g2.start();}
}
//口红
class Lipstick{}//镜子
class Mirror{}class Makeup extends Thread{//需要的资源只有一份，用static来保证只有一份static Lipstick lipstick = new Lipstick();static Mirror mirror = new Mirror();int choice;//选择String name;//使用化妆品的人Makeup(int choice,String name){this.choice = choice;this.name = name;}@Overridepublic void run() {try {makeup();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}private void makeup() throws InterruptedException {if(choice == 0){synchronized (lipstick){System.out.println(this.name+"获得口红");Thread.sleep(1000);}synchronized (mirror){System.out.println(this.name+"获得镜子");}}else {synchronized (mirror){System.out.println(this.name+"获得镜子");}synchronized (lipstick){System.out.println(this.name+"获得口红");}}}
}

Lock(锁)

从JDK5.0开始，Java提供了更强大的线程同步机制——通过显示定义锁对象来实现同步。同步锁使用Lock对象充当
java.util.concurrent.locks.lock接口时控制多个线程对共享资源进行访问的工具。所提供了对象共享资源的独占访问，每次只能有一个线程对Lock对象加锁，线程开始访问共享资源之前应该获得Lock对象
ReentrantLock(可重入锁)类实现了Lock，它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以显示加锁，释放锁。

class A{private final ReentratLock = new ReentrantLock();public void m(){loock.lock();try{//保证线程安全的代码}finally{lock.unlock();//如果同步代码块有异常，要将unlock()写入finally语句块}}
}

synchronized与Lock的对比

Lock是显式锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁）synchronized是隐式锁，出了作用域自动释放
Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁
使用Lock锁，JVM将花费较少的时间调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性（提供更多的子类）
优先使用顺序：

Lock>同步代码块（已经进入了方法体，分配了相应资源）>同步方法（在方法体之外）
实例

package top.dty.process;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;//不安全的买票
//线程不安全，有负数 可能会拿到相同的票
public class TestLock {public static void main(String[] args) {BuyTicket1 station = new BuyTicket1();new Thread(station,"你").start();new Thread(station,"我").start();new Thread(station,"他").start();}
}
class BuyTickets implements Runnable{private int ticketNum = 10;boolean flag = true;//外部停止方式//创建Lock锁private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while (flag){try {buy();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}private void buy() throws InterruptedException {lock.lock();try {//判断是否有票if(ticketNum<=0){flag = false;return;}//模拟演示Thread.sleep(100);//买票System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNum--);}finally {lock.unlock();}}
}

线程通信

这是一个线程同步，生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互依赖，互为条件。

java提供了几个方法解决线程之间的通讯问题

方法名	作用
wait()	表示线程一直等待，直到其他线程通知，与sleep不同，会释放锁
wait(long timeout)	指定等待的毫秒数
notify()	唤醒一个处于等待状态的线程
notifyAll()	唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程，优先级别高的线程优先级调度

注意：均是Object类的方法，都是只能在同步方法或者同步代码块中使用，否则会抛出异常IIIegalMonitorStateExeception

测试：生产者，消费者模型–>利用缓冲区解决：管程法

package top.dty.process;//测试：生产者，消费者模型-->利用缓冲区解决：管程法
//生产者，消费者，产品，缓冲区public class TestPC {public static void main(String[] args) {SynContainer container = new SynContainer();new Producer(container).start();new Consumer(container).start();}
}
//生产者
class Producer extends Thread{SynContainer container;public Producer(SynContainer container){this.container = container;}@Overridepublic void run() {for (int i =0; i < 100; i++) {//            System.out.println("生产了"+i+"个产品");container.push(new Product(i));System.out.println("生产了"+i+"个产品");}}
}
//消费者
class Consumer extends Thread{SynContainer container;public Consumer(SynContainer container){this.container = container;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("消费-->"+container.pop().id+"个产品");}}
}
//产品
class Product{int id;//产品编号public Product(int id) {this.id = id;}
}
//缓冲区
class SynContainer{//需要一个容器的大小Product[] products = new Product[10];//容器计数器int count = 0;//生产者放入产品public synchronized void push(Product product){//如果容器慢的话，就需要等待消费者消费if(count==products.length){//通知消费者消费，生产者等待}//如果没有满的话，我们就要丢人商品products[count]=product;count++;//可以通知消费者消费了}//消费者消费产品public synchronized  Product pop(){//判断能否消费if(count<=0){//等待生产者消费}//如果可以消费的count--;Product product =products[count];//吃完了，通知生产者消费return product;}}

//测试生产者消费者问题；信号灯法，标志位解决

package top.dty.process;
//测试生产者消费者问题；信号灯法，标志位解决
public class TestPC3 {public static void main(String[] args) {TV tv = new TV();new Player(tv).start();new Watcher(tv).start();}
}
//生产者-->演员
class Player extends Thread{TV tv;public Player(TV tv){this.tv = tv;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 20; i++) {if(i%2==0){this.tv.play("快乐大本营");}else {this.tv.play("广告");}}}
}//消费者-->观众
class Watcher extends Thread{TV tv;public Watcher(TV tv){this.tv = tv;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 20; i++) {tv.watch();}}
}//产品-->节目
class TV{//演员表演，观众等待//观众观看，演员等待String voice;//表演的节目boolean flag = true;//表演public synchronized void play(String voice){if(!flag){try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("演员表演了："+voice);//通知群众观看this.notifyAll();//通知唤醒this.voice = voice;this.flag = !this.flag;}//观看public synchronized void watch(){if(flag){try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("观看了："+voice);//同时演员表演this.notifyAll();this.flag = !this.flag;}}

使用线程池

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会终止
JDK5.0起提供了线程池相关API：ExecutorSerice和Exexutors
ExecutorSerice:真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor
- void execute(Runnable command):执行任务/命令，没有发回值，一般用来执行Runnable
- Futuresubmit(Callabletask):执行任务，有返回值，一般又来执行Callabe
- void shutdown():关闭连接池
Exexutors: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

package top.dty.process;import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class TestPool {public static void main(String[] args) {//1.创建服务，创建线程池//newFixedThreadPool 线程：线程池大小ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);//执行service.execute(new MyTread());service.execute(new MyTread());service.execute(new MyTread());service.execute(new MyTread());//2.关闭链接service.shutdown();}
}
class MyTread implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName());}
}

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线程礼让

Join

线程状态观测

线程优先级

守护（daemon）线程

线程同步

同步方法

同步块

死锁

Lock(锁)

synchronized与Lock的对比

线程通信

使用线程池

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