Java 学习 Day17

文章目录

Java 学习 Day17
- 一、基本概念：程序、进程、线程
- 二、线程的创建和使用
- 三、多线程的创建，方式一：继承于Thread类
- 四、创建多线程的方式二：实现Runnable接口
- 五：线程的生命周期
- 六、解决线程的安全问题——线程的同步
- 七、解决线程的安全问题——Lock锁 (JDK5.0新增）
- 八、线程通信
- 九、创建线程的方式三：实现Callable接口 --- JDK 5.0新增
- 十、创建线程的方式三：线程池 --- JDK 5.0新增

一、基本概念：程序、进程、线程

程序 (program) 是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。
进程 (process) 是程序的一次执行过，或正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡过程。—— 生命周期
（1）如：运行中的 QQ ，运行中的 MP3播放器
（2）程序是静态的，进程是动态的
（3）进程作为资源分配的单位，系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域
线程 (thread) ，进程可一步细化为线是个序内部的条执行路径。
（1）若一个进程同时间并行执行多个线程，就是支持多线程的
（2）线程作为调度和执行的单位，每个拥有独立运栈序计数器 (pc) ，线程切换的开销小
（3）一个进程中的多线共享相同内存单元 /内存地址空间 它们从同一堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效但多个操作共享系统资源可能就会带来安全的隐患。
单核 CPU 和多核 CPU的理解
（1）单核 CPU ，其实是一种假的多线程因为在一个时间单元内也只能执行一个线程的任务，例如：虽然有多车道，但是收费站只一个工作人员在收费，只有收了费才能通过，那么 CPU 就好比收费。如果有某个不想交钱，那么收费人员就可以把他“挂起”（晾着，等想通了准备好钱再去收费）。但是因但是因为 CPU 时间单元特别短，因此感觉不出来。
（2）如果是多核的话，才能更好发挥线程效率。（现在服务器都是多核的）
（3）一个 Java 应用程序 java.exe，其实至少有三个线程： main() 主线程， gc() 垃圾回收线程，异常处理线程。当然如果发生异常，会影响主线程。
并行与发
（1）并行：多个CPU 同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事
（2）并发：一个CPU( 采用时间片 )同时执行多个任务。比如：秒杀、多个人做同一件事。
多线程序的优点：
（1）提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义，可增强户体验
（2）提高计算机系统 CPU 的利用率
（3）改善程序结构。将既长又复杂的进分为多个线，独立运行，利于理解和修改

二、线程的创建和使用

1.Java 语言的 JVM 允许程序运行多个线，它通过 java.lang.Thread 类来体现。
2.Thread 类的特性
（1）每个线程都是通过某特定 Thread 对象的 run() 方法来完成操作的，经常把 run() 方法的主体称为线程体
（2）通过该 Thread 对象的 start() 方法来启动这个线程，而非直接调run()
3.构造器
（1） Thread() ：创建新的Thread 对象
（2）Thread(String threadname )：创建线程并指定线程实例名。
（3）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
（4）Thread(Runnable target, String name)：创建新的 Thread 对象。

三、多线程的创建，方式一：继承于Thread类

1.（1）创建一个继承于Thread类的子类
（2）重写Thread类的run() --> 将此线程执行的操作声明在run()中
（3）创建Thread类的子类的对象
（4）通过此对象调用start()

/*** 遍历100以内的所有的偶数* @author jzh* @create 2021-04-14 19:59*/
//1.创建一个继承于Thread类的子类
class MyThread extends Thread{//2.重写Thread类的run()@Overridepublic void run() {for(int i = 0;i <100;i++){if(i % 2 == 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);}}}
}
public class ThreadTest {public static void main(String[] args) {//3.创建Thread类的子类的对象MyThread t1 = new MyThread();//4.通过此对象调用start():①启动当前线程 ② 调用当前线程的run()t1.start();//问题一：我们不能通过直接调用run()的方式启动线程。
//        t1.run();//问题二：再启动一个线程，遍历100以内的偶数。不可以还让已经start()的线程去执行。会报IllegalThreadStateException
//        t1.start();//我们需要重新创建一个线程的对象MyThread t2 = new MyThread();t2.start();//如下操作仍然是在main线程中执行的。for (int i = 0; i < 100; i++) {if(i % 2 == 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i + "***********main()************");}}}
}

测试Thread中的常用方法：
（1） start():启动当前线程；调用当前线程的run()
（2）run(): 通常需要重写Thread类中的此方法，将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
（3）currentThread():静态方法，返回执行当前代码的线程
（4） getName():获取当前线程的名字
（5）setName():设置当前线程的名字
（6）yield():释放当前cpu的执行权
（7） join():在线程a中调用线程b的join(),此时线程a就进入阻塞状态，直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态。
（8）stop():已过时。当执行此方法时，强制结束当前线程。
（9）sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内，当前线程是阻塞状态。
（10） isAlive():判断当前线程是否存活
线程的优先级：
（1） MAX_PRIORITY：10
MIN _PRIORITY：1
NORM_PRIORITY：5 -->默认优先级
（2）如何获取和设置当前线程的优先级：
getPriority():获取线程的优先级
setPriority(int p):设置线程的优先级
（3）说明：高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲，高优先级的线程高概率的情况下被执行。并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后，低优先级的线程才执行。

class HelloThread extends Thread{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {if(i % 2 == 0){//                try {//                    sleep(100);
//                } catch (InterruptedException e) {//                    e.printStackTrace();
//                }System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);}//            if(i % 20 == 0){//                yield();
//            }}}public HelloThread(String name){};
}public class ThreadMethodTest {public static void main(String[] args) {HelloThread h1 = new HelloThread("Thread：1");//        h1.setName("线程一");//设置分线程的优先级h1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);h1.start();//给主线程命名Thread.currentThread().setName("主线程");Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);for (int i = 0; i < 100; i++) {if(i % 2 == 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);}//            if(i == 20){//                try {//                    h1.join();
//                } catch (InterruptedException e) {//                    e.printStackTrace();
//                }
//            }
//}System.out.println(h1.isAlive());}
}

四、创建多线程的方式二：实现Runnable接口

（1）创建一个实现了Runnable接口的类
（2）实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()
（3）创建实现类的对象
（4）将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象
（5）通过Thread类的对象调用start()
比较创建线程的两种方式。
开发中：优先选择：实现Runnable接口的方式
原因：（1）实现的方式没有类的单继承性的局限性
（2）实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况。

联系：public class Thread implements Runnable
相同点：两种方式都需要重写run(),将线程要执行的逻辑声明在run()中。

/*** 创建多线程的方式二：实现Runnable接口* 遍历100以内的所有的偶数* @author jzh* @create 2021-04-14 20:14*/
//1. 创建一个实现了Runnable接口的类
class MyThread1 implements Runnable{//2. 实现类去实现Runnable中的抽象方法：run()@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100 ; i++) {if (i % 2 == 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);}}}
}
public class ThreadTest1 {public static void main(String[] args) {//3. 创建实现类的对象MyThread1 m1 = new MyThread1();//4. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象Thread t1 = new Thread(m1);t1.setName("线程1");//5. 通过Thread类的对象调用start():① 启动线程 ②调用当前线程的run()-->调用了Runnable类型的target的run()t1.start();//再启动一个线程，遍历100以内的偶数Thread t2 = new Thread(m1);t2.setName("线程2");t2.start();}
}

例1：创建三个窗口卖票，总票数为100张.使用继承Thread类的方式。
存在线程的安全问题，待解决。

/*** @author jzh* @create 2021-04-14 20:51*/
class Window extends Thread{private static int ticket = 100;//必须使用静态变量，确保三个对象共用100张票@Overridepublic void run() {while (true){if (ticket > 0){System.out.println(getName() + "：买票，票号为：" + ticket);ticket--;}else{break;}}}
}
public class WindowTest {public static void main(String[] args) {Window w1 = new Window();Window w2 = new Window();Window w3 = new Window();w1.setName("窗口1");w2.setName("窗口2");w3.setName("窗口3");w1.start();w2.start();w3.start();}
}

例2：创建三个窗口卖票，总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
存在线程的安全问题，待解决。

/*** @author jzh* @create 2021-04-14 20:57*/
class Window1 implements Runnable{private int ticket = 100;@Overridepublic void run() {while (true){if (ticket > 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：卖票，票号为：" + ticket);ticket--;}else{break;}}}
}
public class WindowTest1 {public static void main(String[] args) {Window1 w1 = new Window1();Thread t1 = new Thread(w1);Thread t2 = new Thread(w1);Thread t3 = new Thread(w1);t1.setName("窗口1");t2.setName("窗口2");t3.setName("窗口3");t1.start();t2.start();t3.start();}
}

例3：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内的偶数，另一个线程遍历100以内的奇数

package com.java;/*** 创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内的偶数，另一个线程遍历100以内的奇数* @author jzh* @create 2021-04-14 21:24*/
//class MyThread2 extends Thread{//    @Override
//    public void run() {//        for (int i = 0; i < 100; i++) {//            if(i % 2 == 0){//                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
//
//            }
//        }
//    }
//}
//class MyThread3 extends Thread{//    @Override
//    public void run() {//        for (int i = 0; i < 100; i++) {//            if(i % 2 != 0){//                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
//
//            }
//        }
//    }
//}public class ThreadDemo {public static void main(String[] args) {//        MyThread2 m1 = new MyThread2();
//        MyThread3 m2 = new MyThread3();
//
//        m1.start();
//        m2.start();//创建Thread类的匿名子类的方式new Thread(){@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {if(i % 2 == 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);}}}}.start();new Thread(){@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {if(i % 2 != 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);}}}}.start();}}

五：线程的生命周期

JDK 中用 Thread.State 类定义了线程的几种状态。
要想实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。Java 语言使用 Thread 类及其子类的对象来表示线程，在它的一个完整生命周期中通常要经历如下五种状态：
（1）新建：当一个 Thread 类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态
（2）就绪：处于新建状态的线程被 start() 后，将进入线程队列等待 CPU时间片，此时它已具备了运行的条件，只是没分配到 CPU 资源
（3）运行：当就绪的线程被调度并获得 CPU 资源时,便进入运行状态，便进入运行状态， run() 方法定义了线程的操作和功能
（4）阻塞：在某种特殊情况下，被人为挂起或执行输入出操作时，让 CPU 并临时中止自己的执行，进入阻塞状态
（5）死亡：线程完成了它的全部工作或被提前强制性地中止或出现异常导致结束

六、解决线程的安全问题——线程的同步

问题的提出
以上面的贩卖火车票为例：卖票过程中，出现了重票、错票 -->出现了线程的安全问题
（1）问题出现的原因：当某个线程操作车票的过程中，尚未操作完成时，其他线程参与进来，也操作车票。
（2）如何解决：当一个线程a在操作ticket的时候，其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时，其他线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞，也不能被改变。
（3）在Java中，我们通过同步机制，来解决线程的安全问题。操作同步代码时，只能有一个线程参与，其他线程等待。相当于是一个单线程的过程，效率低。 —局限性
方式一：同步代码块
synchronized(同步监视器){
//需要被同步的代码

}
说明：（1）操作共享数据的代码，即为需要被同步的代码。（不能包含代码多了，也不能包含代码少了）
（2）共享数据：多个线程共同操作的变量。比如：ticket就是共享数据。
（3）同步监视器，俗称：锁。任何一个类的对象，都可以充当锁。要求：多个线程必须要共用同一把锁。

补充：在实现Runnable接口创建多线程的方式中，我们可以考虑使用this充当同步监视器。

例1：

package com.java;/***  创建三个窗口卖票，总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式*  方式一：同步代码块解决线程的安全问题。* @author jzh* @create 2021-04-15 9:13*/
class Window implements Runnable{private int ticket = 100;
//    Object obj = new Object();
//    Dog dog = new Dog();@Overridepublic void run() {while (true){synchronized (this) {//此时的this:唯一的Window的对象   //方式二：synchronized (dog) {if (ticket > 0) {try {Thread.sleep(100);//加上sleep()方法是为了使线程不安全概率增加，从而暴露问题并解决} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：卖票，票号为" + ticket);ticket--;}else{break;}}}}
}
//class Dog{}
public class WindowTest {public static void main(String[] args) {Window w = new Window();Thread t1 = new Thread(w);Thread t2 = new Thread(w);Thread t3 = new Thread(w);t1.setName("窗口1");t2.setName("窗口2");t3.setName("窗口3");t1.start();t2.start();t3.start();}}

例2：

package com.java;/*** 例子：创建三个窗口卖票，总票数为100张.使用继承Thread类的方式** 使用同步代码块解决继承Thread类的方式的线程安全问题** 说明：在继承Thread类创建多线程的方式中，慎用this充当同步监视器，考虑使用当前类充当同步监视器。* @author jzh* @create 2021-04-15 9:46*/
class Window1 extends Thread{private static int ticket = 100;
//    private static Object obj = new Object();@Overridepublic void run() {while (true){//正确的
//            synchronized (obj){synchronized (Window1.class){//Class clazz = Window1.class,Window1.class只会加载一次//错误的方式：this代表着t1,t2,t3三个对象
//              synchronized (this){if (ticket > 0){try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：卖票，票号为" + ticket);ticket--;}else{break;}}}}
}
public class WindowTest1 {public static void main(String[] args) {Window1 w1 = new Window1();Window1 w2 = new Window1();Window1 w3 = new Window1();w1.setName("窗口1");w2.setName("窗口2");w3.setName("窗口3");w1.start();w2.start();w3.start();}
}

例3：

package com.java1;/*** 使用同步机制将单例模式中的懒汉式改写为线程安全的**注：假设两个线程有共享数据 instance ，return instance 没有对共享数据进行判断、修改，可以不放在同步代码块内* @author jzh* @create 2021-04-15 11:20*/
public class BankTest {}class Bank{//1.私化类的构造器private Bank(){}//2.声明当前类对象，没初始化//4.此对象也必须声明为static的private static Bank instance = null;//3.声明public、static的返回当前类对象的方法public static Bank getInstance(){//方式一：效率稍差
//        synchronized (Bank.class) {//            if (instance == null){//                instance = new Bank();
//            }
//        }
//        return instance;//方式二：效率更高if (instance == null){synchronized (Bank.class) {if(instance == null){instance = new Bank();}}}return instance;}
}

注：假设两个线程有共享数据 instance ，return instance 没有对共享数据进行判断、修改，可以不放在同步代码块内
3. 方式二：同步方法。
如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中，我们不妨将此方法声明同步的。
关于同步方法的总结：
（1）同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。
（2）非静态的同步方法，同步监视器是：this
（3）静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身

package com.java;/*** 使用同步方法解决实现Runnable接口的线程安全问题** 关于同步方法的总结：* 1. 同步方法仍然涉及到同步监视器，只是不需要我们显式的声明。* 2. 非静态的同步方法，同步监视器是：this*   静态的同步方法，同步监视器是：当前类本身** @author jzh* @create 2021-04-15 10:04*/
class Window2 implements  Runnable{private int ticket = 100;private boolean isFlag= true;@Overridepublic void run() {while (isFlag){show();}}private synchronized void show() {//同步监视器：thisif (ticket > 0) {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票，票号为：" + ticket);ticket--;}else{isFlag = false;}}
}
public class WindowTest2 {public static void main(String[] args) {Window2 w = new Window2();Thread t1 = new Thread(w);Thread t2 = new Thread(w);Thread t3 = new Thread(w);t1.setName("窗口1");t2.setName("窗口2");t3.setName("窗口3");t1.start();t2.start();t3.start();}
}

例2：

package com.java;/*** 使用同步方法处理继承Thread类的方式中的线程安全问题* @author jzh* @create 2021-04-15 10:16*/
class Widonw3 extends Thread{private static int ticket = 100;private static boolean isflag = true;@Overridepublic void run() {while (isflag){show();}}private static synchronized void show() {//同步监视器：Window3.class// private synchronized void show(){ //同步监视器：t1,t2,t3。此种解决方式是错误的if (ticket > 0) {try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：卖票，票号为：" + ticket);ticket--;}else{isflag = false;}}
}
public class WindowTest3 {public static void main(String[] args) {Widonw3 w1 = new Widonw3();Widonw3 w2 = new Widonw3();Widonw3 w3 = new Widonw3();w1.setName("窗口1");w2.setName("窗口2");w3.setName("窗口3");w1.start();w2.start();w3.start();}
}

例3：银行有一个账户，有两个储户分别向同一个账户存3000元，每次存1000，存3次。每次存完打印账户余额。
分析：
1.是否是多线程问题？是，两个储户线程
2.是否有共享数据？有，账户（或账户余额）
3.是否有线程安全问题？有
4.需要考虑如何解决线程安全问题？同步机制：有三种方式。

package com.exer;/*** 银行有一个账户。*  有两个储户分别向同一个账户存3000元，每次存1000，存3次。每次存完打印账户余额。**     分析：*  1.是否是多线程问题？ 是，两个储户线程*  2.是否有共享数据？ 有，账户（或账户余额）*  3.是否有线程安全问题？有*  4.需要考虑如何解决线程安全问题？同步机制：有三种方式。银行有一个账户。*  有两个储户分别向同一个账户存3000元，每次存1000，存3次。每次存完打印账户余额。** @author jzh* @create 2021-04-15 12:04*/
class Customer1 extends Thread{private double balance ;//余额private Account acct;//账户，账户在顾客类中用属性表示，可以体现它是客户类共享属性public Customer1 (Account acct){ //使用构造器形参Account acct，保证两个顾客使用同一个账户this.acct = acct;}public synchronized void deposit(double amt){//存款的方法if(amt > 0){balance += amt;try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":存钱成功。余额为：" + balance);}}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 3; i++) {acct.deposit(1000);}}
}
public class AccountTest1 {public static void main(String[] args) {Account acct = new Account();Customer c1 = new Customer(acct);Customer c2 = new Customer(acct);c1.setName("甲");c2.setName("乙");c1.start();c2.start();}
}

七、解决线程的安全问题——Lock锁 (JDK5.0新增）

面试题：synchronized 与 Lock的异同？
相同：二者都可以解决线程安全问题
不同：synchronized机制在执行完相应的同步代码以后，自动的释放同步监视器
Lock需要手动的启动同步（lock()），同时结束同步也需要手动的实现（unlock()）
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）

package com.java1;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** @author jzh* @create 2021-04-15 10:41*/
class Window implements Runnable{private int ticket = 100;//1.实例化ReentrantLockprivate ReentrantLock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while (true){try{//2.调用锁定方法lock()lock.lock();if(ticket > 0){try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：卖票，票号为" + ticket);ticket--;}else{break;}}finally {//3.调用解锁方法：unlock()lock.unlock();}}}
}
public class LockTest {public static void main(String[] args) {Window w = new Window();Thread t1 = new Thread(w);Thread t2 = new Thread(w);Thread t3 = new Thread(w);t1.setName("窗口1");t2.setName("窗口2");t3.setName("窗口3");t1.start();t2.start();t3.start();}
}

死锁的理解：不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁
死锁说明：
（1）出现死锁后，不会出现异常，不会出现提示，只是所有的线程都处于阻塞状态，无法继续
（2）我们使用同步时，要避免出现死锁。

package com.java1;/*** 演示线程的死锁问题* @author jzh* @create 2021-04-15 11:12*/
public class ThreadTest {public static void main(String[] args) {StringBuffer s1 = new StringBuffer();StringBuffer s2 = new StringBuffer();new Thread(){@Overridepublic void run() {synchronized (s1){s1.append("a");s2.append("1");try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (s2){s1.append("b");s2.append("2");System.out.println(s1);System.out.println(s2);}}}}.start();new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {synchronized (s2){s1.append("c");s2.append("3");try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (s1){s1.append("d");s2.append("4");System.out.println(s1);System.out.println(s2);}}}}).start();}}

八、线程通信

涉及到的三个方法：
（1）wait():一旦执行此方法，当前线程就进入阻塞状态，并释放同步监视器。
①在当前线程中调用方法：对象名 .wait()
②使当前线程进入等待（某对象）状态，直到另一线程对该对象发出 notify (或notifyAll) 为止。
③调用方法的必要条件：当前线程须具有对该象监控权（加锁）
④调用此方法后，当前线程将释放对象监控权，然后进入等待
⑤在当前线程被 notify 后，要重新获得监控权然从断点处继续代码的执行。
（2）notify():一旦执行此方法，就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait，就唤醒优先级高的那个。
（3）notifyAll():一旦执行此方法，就会唤醒所有被wait的线程。
说明：
（1）wait()，notify()，notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
（2）wait()，notify()，notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器。否则，会出现IllegalMonitorStateException异常
（3）wait()，notify()，notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。
面试题：sleep() 和 wait()的异同？
（1）相同点：一旦执行方法，都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
（2）不同点：
1）两个方法声明的位置不同：Thread类中声明sleep() , Object类中声明wait()
2）调用的要求不同：sleep()可以在任何需要的场景下调用。 wait()必须使用在同步代码块或同步方法中
3）关于是否释放同步监视器：如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中，sleep()不会释放锁，wait()会释放锁。

例1：使用两个线程打印 1-100。线程1, 线程2 交替打印

package com.java2;/*** 线程通信的例子：使用两个线程打印 1-100。线程1, 线程2 交替打印* @author jzh* @create 2021-04-15 14:55*/
class Number implements Runnable{private int number = 1;private Object obj = new Object();@Overridepublic void run() {while(true){synchronized (obj) {obj.notify();if(number <= 100){try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + number);number++;try {//使得调用如下wait()方法的线程进入阻塞状态obj.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}else{break;}}}}
}public class CommunicationTest {public static void main(String[] args) {Number number = new Number();Thread t1 = new Thread(number);Thread t2 = new Thread(number);t1.setName("线程1");t2.setName("线程2");t1.start();t2.start();}
}

例2：经典例题：生产者 \ 消费者问题
生产者 (Productor )将产品交给店员 (Clerk) ，而消费者 (Customer) 从店员处取走产品，店员一次只能持有固定数量的产品(比如 :20 ），如果生产者试图生产更多的产品，店员会叫生产者停一下，如果店中有空位放了再通知生产者继续生产；如果店中没有产品了，店员会告诉消费着等一下，果店中有产品了再通知消费者来取走产品。
这里可能出现两个问题：
（1）生产者比消费快时，会漏掉一些数据没有取到。
（2）消费者比生产快时，会取相同的数据。

分析：
①是否是多线程问题？是，生产者线程，消费者线程
②是否有共享数据？是，店员（或产品）
③ 如何解决线程的安全问题？同步机制,有三种方法
④是否涉及线程的通信？是

package com.java2;/*** @author jzh* @create 2021-04-15 17:06*/
class Clerk{private int productCount = 0;//生产产品public void produceProduct() {if (productCount < 20){productCount++;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：开始生产第" + productCount + "产品");
//            notify();}else{//等待
//            try {//                wait();
//            } catch (InterruptedException e) {//                e.printStackTrace();
//            }}}public void consumeProduct() {if (productCount > 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "；开始消费第" + productCount +"产品");productCount--;
//            notify();}else{//            try {//                wait();
//            } catch (InterruptedException e) {//                e.printStackTrace();
//            }}}
}
class Producer extends Thread{private Clerk clerk;public Producer(Clerk clerk) {this.clerk = clerk;}@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：开始生产产品...");while (true){try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}clerk.produceProduct();}}
}
class Customer extends Thread{private Clerk clerk;public Customer(Clerk clerk) {this.clerk = clerk;}@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：开始消费产品...");while (true){try {Thread.sleep(40);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}clerk.consumeProduct();}}
}
public class ProductTest {public static void main(String[] args) {Clerk clerk = new Clerk();Producer p1 = new Producer(clerk);p1.setName("生产者1");Customer c1 = new Customer(clerk);c1.setName("消费者1");Customer c2 = new Customer(clerk);c2.setName("消费者2");p1.start();c1.start();c2.start();}
}

九、创建线程的方式三：实现Callable接口 — JDK 5.0新增

与使用 Runnable 相比， Callable 功能更强大些
 相比 run() 方法，可以有返回值
 方法可以抛出异常可以抛出异常可以抛出异常
 支持泛型的返回值支持泛型的返回值支持泛型的返回值
 需要借助需要借助需要借助 FutureTask 类，比如获取返回结果类
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
步骤：
①创建一个实现Callable的实现类
②实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()中
③创建Callable接口实现类的对象
④将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象
⑤将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread对象，并调用start()
⑥获取Callable中call方法的返回值，get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。

package com.java2;import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;/*** 创建线程的方式三：实现Callable接口。 --- JDK 5.0新增** 输出1-100之间的偶数，并返回他们之间的值** @author jzh* @create 2021-04-15 20:07*/
//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumThread implements Callable{//2.实现call方法，将此线程需要执行的操作声明在call()中@Overridepublic Object call() throws Exception {int sum  = 0;for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i );sum += i;}System.out.println("总和为：" + sum);return sum;}
}
public class ThreadNew {public static void main(String[] args) {//3.创建Callable接口实现类的对象NumThread numThread = new NumThread();//4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中，创建FutureTask的对象FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);//5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread对象，并调用start()new Thread(futureTask).start();//可以省略掉第6步
//        try {//            //6.获取Callable中call方法的返回值
//            //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
//            Object sum = futureTask.get();
//            System.out.println("总和为：" + sum);
//        } catch (InterruptedException e) {//            e.printStackTrace();
//        } catch (ExecutionException e) {//            e.printStackTrace();
//        }}
}

十、创建线程的方式三：线程池 — JDK 5.0新增

背景：经常创建和销毁、使用量特别大的资源，比如并发情况下线程对性能影响很大。
思路：提前创建好多个线程，放入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，不需要每次都创建）
 便于线程管理
① corePoolSize ：核心池的大小
②maximumPoolSize ：最大线程数
③ keepAliveTime ：线程没有任务时最多保持长间后会终止
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
 Futuresubmit(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型的线程池
①Executors.newCachedThreadPool ：创建一个可根据需要新线程的线程池
②Executors.newFixedThreadPool(n); 创建一个可重用固定线程数的线程池
③Executors.newSingleThreadExecutor () ：创建一个只有一个线程的线程池
④ 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。
步骤：
①提供指定线程数量的线程池
②执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
③关闭连接池

package com.java2;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;/*** @author jzh* @create 2021-04-15 20:29*/
class NumberThread implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i <= 100; i++) {if (i % 2 ==0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + i);}}}
}
class NumberThread1 implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i <= 100; i++) {if (i % 2 ==0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "：" + i);}}}
}
public class ThreadPool {public static void main(String[] args) {//1. 提供指定线程数量的线程池ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;//设置线程的属性
//        System.out.println(service.getClass());
//        service1.setCorePoolSize(15);
//        service1.setKeepAliveTime();//2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象service.execute(new NumberThread());//适合适用于Runnableservice.execute(new NumberThread1());//适合适用于Runnable//        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable//3.关闭连接池service.shutdown();}
}