poll和死锁_Java从入门到入土day20 死锁 多线程通讯 线程池
这次是深夜2点还在肝文章的我,学习使我快乐,学习是世界上最快乐的事。
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一、死锁
1、定义:多个线程之间,由于针对多个对象进行上锁,导致的多个线程之间,需要相互等待对方释放对象的过程。你可以把线程想象为上厕所,当所有茅坑被占了,其他线程就必须在厕所门口等着。如果这个线程在厕所里看电影,那么就得一直等着。
2、死锁产生的条件:
互斥使用:针对同一个资源,提供了互斥锁。就是这个资源只能同时被一个线程访问,当两个线程同时访问这个线程时,其中一个线程必须等待。
不可剥夺:当某个线程占用一个对象锁以后,这个对象就不能被其他线程进行剥夺。
相互等待:A线程需要的资源被B线程占用,B线程需要的资源被A线程占用。双方都在等待对方释放资源。
二、线程之间的通讯:
1、线程通讯:线程之间的通讯可以使用某个对象进行传输。但是在传输过程中,我们得保证这个对象的唯一性。就像你说给别人许下的承诺最好还是实现比较好,传输过程中,我们得保证这个对象由一个线程一个线程的调用,这样才能保证传输的正确性。
2、涉及线程通讯的方法:
wait方法:让线程处于等待式阻塞状态
notify方法:让线程唤醒处于等待式的线程
notifyAll:可以让线程去唤醒所有在等待中的线程
上述的所有方法都需要配合synchronized关键词使用
三、线程池
1、线程池的定义:包含很多个线程的集合。当我们使用Runable接口和Thread类时,每一次调用都会创建新的线程,而使用结束后该线程会被销毁。这样的频繁地创建和销毁线程比较耗费系统资源。所以我们定义了一个包含多个线程的集合,任务会被分配给线程池中的线程。当任务执行完毕以后,线程又会回到线程中等待下一个任务的来临。
2、Executors ThreadPoolExecutor的区别
这2个类,都可以产生线程池,区别在于:Executors 线程量不高的,需要快捷使用线程的;ThreadPoolExecutor 线程量很高的。
3、Runable和Callable的区别:
两个都是定义任务的接口,但是后者可以返回任务的结果。而且后者需要配合线程池使用。后者在执行的时候是有序的,前者是无序的。
4、面试题(经典)
主线程-包含10根子线程,问你?一般来讲线程的执行顺序是无序的,而且是获取不到返回结果,问你:你如何保证 主线程 在所有的子线程执行完毕之后,方可继续执行,而且要输出子线程的结果
答案:使用Callable定义任务,使用Future 接收任务的结果。
5、sleep() 和 wait() 的区别(面试题)
1、sleep() 是Thread类的静态方法,代表是让当前线程休眠
wait() 是Object类提供的,代表是让当前线程出于等待
2、sleep()休眠一定时间,会自动唤醒,并且让线程出于Rannable就绪状态,
而wait()必须需要其他线程来唤醒(notify() notifyAll())
3、sleep()在休眠期间,不会释放线程所持有的内存资源,但是会释放CPU的执行权,wait() 在等待期间,会释放线程所持有的内存资源,同样也会释放CPU的执行权
代码举例
死锁发生的代码
package com.woniuxy.test;
/*** 死锁的代码* @author 84980**/
public class ThreadStudy {
//启动线程public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new Task(1));
Thread t2 = new Thread(new Task(2));
//开启线程1和线程2t1.start();
t2.start();
}
}
//1、实现runable接口的的Task方法class Task implements Runnable{
//给一个flag,根据flag的取值(1或者)去执行不同的变量private int flag;
private static Object o1=new Object();
private static Object o2=new Object();
//flag的输入public Task(int flag) {
super();
this.flag = flag;
}
@Override
public void run() {
if(flag==1) {
//如果flag是1,就锁住o2这个代码块synchronized (o1) {
//Thread.currentThread是指当前执行的线程System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"锁住了o1");
//休眠1stry {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
}
//试图去锁住o2synchronized (o2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"锁住了o2");
}
}
}else {
//如果flag是1,就锁住o2这个代码块synchronized (o2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"锁住了o2");
//休眠1stry {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
}
//试图去锁住o2synchronized (o1) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"锁住了o1");
}
}
}
}
}
线程之间的通讯
package com.woniuxy.test;
import java.io.Serializable;
import java.util.UUID;
/*** 使用一个生产者和消费者的问题来演示线程之间的通讯* 只有当生产者生发送了消息,消费者才能收到消息。* 也就是说本程序有两个线程,一个生产者线程,另一个是消费者线程* 只有当生产者发送了消息,消费者线程才会执行* @author 84980**/
public class Improtant {
public static void main(String[] args) {
//实例化消息类InformationBean msg = new InformationBean();
//开启线程Thread t1=new Thread(new ProducerTask(msg));
Thread t2=new Thread(new ConsumerTask(msg));
//启动线程t1.start();
t2.start();
}
}
/*** 产生消息的类* @author 84980**/
class InformationBean implements Serializable{
/**当你实现了序列化接口的时候* eclipse编译器自动生成的序列化id*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
//消息private String message;
//无参构造器public InformationBean() {
super();
}
//有参构造器public InformationBean(String message) {
super();
this.message = message;
}
public String getMessage() {
return message;
}
public void setMessage(String message) {
this.message = message;
}
}
/*** 消息产生类* @author 84980**/
class ProducerTask implements Runnable{
//消息变量private InformationBean msg;
//有参构造器public ProducerTask(InformationBean msg) {
super();
this.msg = msg;
}
@Override
public void run() {
// TODO 自动生成的方法存根while(true) {
//间隔2S产生一次信息try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
}
//产生一段不重复的36位随机字符串String str = UUID.randomUUID().toString();
//设置消息msg.setMessage(str);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"产生的消息是:"+str);
}
}
}
/*** 消息的接受类* @author 84980**/
class ConsumerTask implements Runnable{
//同样设置一个消息类private InformationBean msg;
public ConsumerTask(InformationBean msg) {
super();
this.msg = msg;
}
@Override
public void run() {
//获取消息while(true) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"接受到的消息是:"+msg.getMessage());
}
}
}
执行结果:线程之间无法判断谁在之前执行,谁在之后执行。所以就会造成通讯问题,两个线程互不干涉,接受信息的线程并不会等待发送消息的线程。
下面我修改代码中的一些地方来实现有序地发送和接受信息(主要是修改了其中的get和set方法)
package com.woniuxy.test;
import java.io.Serializable;
import java.util.UUID;
/*** 使用一个生产者和消费者的问题来演示线程之间的通讯* 只有当生产者生发送了消息,消费者才能收到消息。* 也就是说本程序有两个线程,一个生产者线程,另一个是消费者线程* 只有当生产者发送了消息,消费者线程才会执行* @author 84980**/
public class Improtant {
public static void main(String[] args) {
//实例化消息类InformationBean msg = new InformationBean();
//开启线程Thread t1=new Thread(new ProducerTask(msg));
Thread t2=new Thread(new ConsumerTask(msg));
//启动线程t1.start();
t2.start();
}
}
/*** 产生消息的类* @author 84980**/
class InformationBean implements Serializable{
/**当你实现了序列化接口的时候* eclipse编译器自动生成的序列化id*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
//消息private String message;
//无参构造器public InformationBean() {
super();
}
//有参构造器public InformationBean(String message) {
super();
this.message = message;
}
//添加锁public synchronized String getMessage() {
//接受消息的时候等待try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
}
return message;
}
//添加锁public synchronized void setMessage(String message) {
this.message = message;
//发送消息以后唤醒线程notifyAll();
}
}
/*** 消息产生类* @author 84980**/
class ProducerTask implements Runnable{
//消息变量private InformationBean msg;
//有参构造器public ProducerTask(InformationBean msg) {
super();
this.msg = msg;
}
@Override
public void run() {
// TODO 自动生成的方法存根while(true) {
//间隔2S产生一次信息try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
}
//产生一段不重复的36位随机字符串String str = UUID.randomUUID().toString();
//设置消息msg.setMessage(str);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"产生的消息是:"+str);
}
}
}
/*** 消息的接受类* @author 84980**/
class ConsumerTask implements Runnable{
//同样设置一个消息类private InformationBean msg;
public ConsumerTask(InformationBean msg) {
super();
this.msg = msg;
}
@Override
public void run() {
//获取消息while(true) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"接受到的消息是:"+msg.getMessage());
}
}
}
队列
下面是队列的基本用法,你也可以在多线程程序中使用队列,发送消息的那一方把消息放入队列,接受消息的从队列中拿出数据。
package com.woniuxy.java25.study.queue;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
public class QueueStudy {
public static void main(String[] args) {
//ArrayBlockingQueue 是线程安全的 //rabbitmq == queue队列 //创建一个队列,并指定队列的大小 500 ArrayBlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(500);
for(int i = 0; i < 500; i ++) {
queue.add(UUID.randomUUID().toString());
}
//遍历(1) queue.forEach(e -> System.out.println(e));
System.out.println(queue.size());
//遍历(2) //迭代器 //检索(不删除) //从队列的头部开始,获取第一个元素 System.out.println(queue.peek());
System.out.println(queue.size());
//检索(删除) //从队列的头部开始,获取第一个元素 System.out.println(queue.poll());
System.out.println(queue.size());
}
}
线程池
package com.woniuxy.test;
import java.io.Serializable;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
/*** 线程池* @author 84980**/
public class Improtant {
public static void main(String[] args) {
//产生一个内置10线程的线程池//ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);//产生一个不限量的线程的线程池//ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();//产生一个内置一根线程的线程池ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
//通过future对象来调用线程池中的线程,在这里调用实现了Runable接口的实现类Future future = es.submit(new SayTask());
try {
System.out.println(future.get());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
}
//关闭线程池es.shutdown();
}
}
/*** 定义任务* 如果线程,不需要返回一个结果,那么就使用Runable接口* @author 84980**/
class SayTask implements Runnable{
@Override
public void run() {
//定义任务for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("我喜欢你");
}
}
}
/*** 定义任务* 如果线程需要返回一个结果,那么就使用Callable接口* @author 84980**/
class ConsumerTask implements Callable{
@Override
public Integer call() throws Exception {
//这是Callable的线程任务方法for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("我喜欢你");
}
//可以返回一个值return 10;
}
}
Runnable 和Callable的区别
package com.woniuxy.test;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
/*** Runable和Callable的区别* @author 84980**/
public class ThreadStudy {
public static void main(String[] args) {
//主线程开启System.out.println("主线程开始");
//这个是使用Calable的方法//study();//这是使用Runable的方法//study01();System.out.println("主线程关闭");
}
/*** Runable演示方法*/
private static void study01() {
// 产生一个内置10线程的线程池ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
Future future = es.submit(new Task1());
try {
System.out.println(future.get());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
}
es.shutdown();
}
/*** Callable演示方法*/
private static void study() {
// 产生一个内置10线程的线程池ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
//使用拉姆达表达式,因为Callable中只有一个方法,所以可以简写成这样//Integer指得是返回值的类型Future re01 = es.submit(()->{
return 10;
});
Future re02 = es.submit(()->{
return 20;
});
Future re03 = es.submit(()->{
return 12;
});
Future re04 = es.submit(()->{
return 23;
});
try {
System.out.println(re01.get());
System.out.println(re02.get());
System.out.println(re03.get());
System.out.println(re04.get());
} catch (InterruptedException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
// TODO 自动生成的 catch 块e.printStackTrace();
}
//关闭线程池es.shutdown();
}
}
class Task1 implements Runnable{
@Override
public void run() {
//定义任务for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("我喜欢你");
}
}
}
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