Java学习系列(十五)Java面向对象之细谈线程、线程通信(下)

竞争资源(共享资源)：如果有多条线程需要并发访问、并修改某个对象，该对象就是“竞争资源”。为了避免多个线程"自由竞争”修改共享资源所导致的不安全问题。

线程同步(像Vector、Hashtable等都是线程安全的)：
解决线程异步有两种方式：

1)同步代码块(需要显式的指定同步监视锁)；
2).同步方法(相当于使用方法的调用者，如果方法是实例方法，相当于this为同步监视锁；如果方法是类方法，相当于类作为同步监视锁)。
它们的实现机制是完全相同的，当线程要进入被"同步监视锁"监视的代码之前，线程必须先获得“同步监视锁”，这样就可以保证在任意一个时刻，只有一条线程能进入被"同步监视锁"监视的代码。从程序逻辑来看，选择“竞争资源”作为同步监视锁。
举例说明1--同步代码块(由于代码都是些属性,所以这里只抽取了片段，掌握思想即可)：

// 同步代码块,synchronized后的括号中的对象被称为同步锁synchronized (account) {if (account.getBalance() > drawAmount) {System.out.println("取钱成功,吐出钱数：" + drawAmount);account.setBalance(account.getBalance() - drawAmount);System.out.println("还剩余额为：" + account.getBalance());} else {System.out.println("取钱失败,余额不足！");}}

举例说明2：--同步方法，以this作为同步监视锁。

public synchronized void draw(double drawAmount){if (getBalance() > drawAmount) {System.out.println("取钱成功,吐出钱数：" + drawAmount);setBalance(getBalance() - drawAmount);System.out.println("还剩余额为：" + getBalance());} else {System.out.println("取钱失败,余额不足！");}}

线程同步的关键：任何同步监视器监视的代码之前，必须先对同步监视器加锁。

何时释放对【同步监视器】的加锁？
1.同步代码块或同步方法执行完成。
2.在代码中遇到了break、return语句跳出该代码块。
3.执行同步代码块或同步方法时遇到未捕获的异常时。
4.调用了同步监视器的wait()方法。

【注意】使用sleep()、yield()都不会释放。

线程通信：
1.如果不加控制，多个线程“自由”地并发执行。
2.可以通过同步，来解决多个线程并发访问竞争资源的问题。线程安全，必然降低性能。
3.如果希望线程之间能更有序地执行。

线程组ThreadGroup与未处理的异常：
怎样把线程放入指定的线程组中呢？ --在创建一个Thread实例时，通过传入的ThreadGroup对象，即可将该线程放入指定的线程组中，进而通过线程组对这批线程进行整体的管理。
ThreadGroup提供了如下两个方法：setDaemon(boolean daemon) 控制将线程组本身都设置为后台线程组，并不是将它所包含的线程设为后台线程。setMaxPriority(优先级)：它是设置该线程组已有的线程的优先级不会受影响，对以后新添加的线程的优先级才会有影响。

对线程异常进行处理：在JDK1.5之前，系统会自动回调它所在线程组的uncaughtException(Thread t,Throwable e)方法来修复该异常；在JDK1.5之后，线程允许自行设置“异常处理器”，无需线程组。public static void setDefaultUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExceptionHandler eh)：为所有线程设置默认的异常处理器。public void setUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExceptionHandler eh)：为当前线程实例设置异常处理器。

举列说明1(jdk1.5之前)：

public class ThreadExceptionTest implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i/ (i - 20));}}public static void main(String[] args) {// 创建一个线程组ThreadGroup tg = new ThreadGroup("mytg") {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {System.out.println(t.getName() + "出现了异常,信息是：" + e.getMessage());}};ThreadExceptionTest test = new ThreadExceptionTest();new Thread(tg, test).start();}}

举列说明2(jdk1.5之后)：

public class ThreadExceptionTest implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i/ (i - 20));}}public static void main(String[] args) {// 为所有线程设置默认的异常处理器Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new UncaughtExceptionHandler() {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {System.out.println(t.getName() + "出现了异常,信息是：" + e.getMessage());}});ThreadExceptionTest test = new ThreadExceptionTest();new Thread(test).start();}
}

线程池(Pool)：池的本质，就是一种“缓存”技术。是否要缓存一个对象，要看该对象的创建成本。
Executors --创建线程池，线程工厂的工具类。ExecutorService：它就是线程池。
缓存的本质：牺牲空间(内存)来换取时间。线程对象的创建成本比较大(尽管比创建进程的成本小的多，但相对普通java对象，Thread的创建成本依然较大)，为解决这个问题，我们用线程池。

编程步骤：
1.通过Executors的静态工厂方法创建ExecutorService或ScheduledExecutorService
2.调用ExecutorService的方法提交线程即可。
3.调用线程池的.shutdown方法关闭线程池。

举例说明1:

public class ThreadPoolTest implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i=" + i);}}public static void main(String[] args) {ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);es.submit(new ThreadPoolTest());es.shutdownNow();// 关闭线程池}
}

举例说明2:

public class ThreadPoolTest implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",i=" + i);}}public static void main(String[] args) {ScheduledExecutorService es = Executors.newScheduledThreadPool(10);// 延迟5s,以后每隔2s执行一次run方法es.scheduleAtFixedRate(new ThreadPoolTest(), 5, 2, TimeUnit.SECONDS);}
}

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