线程 thread

任务task

多任务

举例子
一边吃饭一边玩手机

现实中太多这样同时做多件事情的例子了，看起来是多个任务都在做，其实本质上我们的大脑在同一时间依旧只做了一件事情。

多线程

一条路 和 多条道路

原来是一条路，慢慢因为车太多了，道路堵塞，效率极低。

为了提高使用的效率，能够充分利用道路，于是加了多个车道。

从此，妈妈再也不用担心道路堵塞了。

打游戏 用两个账号

普通方法调用 和 多线程

普通方法 多任务

多线程

A process can have multiple threads
一个进程可以有多个线程，如视频中同时听声音，看图像，看弹幕，等等

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，是静态的。

进程则是执行程序的一次执行过程， 动态概念。

一个进程 可以 包含 多个 线程。

一个进程中 至少 一个 线程。
线程是CPU调度和执行的的单位。

注意：很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个cpu，即多核，如服务器。如果是模拟出来的多线程，即在一个cpu的情况下，在同一个时间点，cpu只能执行一个代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错局。

小节：
线程就是独立的执行路径；

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；

对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制；

在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能认为的干预的。

线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，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。

线程实现

一个程序 是静态的
执行起来就是 是 进程
一个 进程 里面 包含 多个线程

三种方式

Thread类

通过thread创建线程

public class Solution extends Thread{@Overridepublic void run() {// run 方法创建for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.println("test" + i);}}// main方法 是主线程public static void main(String[] args) {// 创建一个线程对象Solution test1 = new Solution();test1.start();// start方法 开启线程for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.println("i am testing " + i);}}
}

以下是运行结果
会发现
线程 和 进程 是同时 运行的。

注意： 线程开启 不一定立即执行
CPU调度 执行

test0
i am testing 0
test1
i am testing 1
test2
i am testing 2
test3
i am testing 3
test4
i am testing 4
test5
i am testing 5
test6
i am testing 6
i am testing 7
test7
i am testing 8
test8
i am testing 9
test9
i am testing 10
test10
i am testing 11
i am testing 12
i am testing 13
i am testing 14
i am testing 15
i am testing 16
i am testing 17
i am testing 18
i am testing 19
test11
test12
test13
test14
test15
test16
test17
test18
test19

例子2： 利用 多线程 同时 下载多个图片

import org.apache.commons.io.FileUtils;import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.io.File;
import java.net.URL;//实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread{private String url; // 网络图片地址private String name; // 保存的文件名public TestThread2(String url, String name) {this.url = url;this.name = name;}@Overridepublic void run(){WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();webDownLoader.download(url, name);System.out.println("下载了文件" + name);}public static void main(String[] args) {TestThread2 t1 = new TestThread2("https://kuangstudy.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/bbs/2021/08/03/kuangstudyaef93204-e2a6-41da-bf60-6a88e59da2b3.jpg","1.jpg");TestThread2 t2 = new TestThread2("https://kuangstudy.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/bbs/2021/08/03/kuangstudyaef93204-e2a6-41da-bf60-6a88e59da2b3.jpg","2.jpg");TestThread2 t3 = new TestThread2("https://kuangstudy.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/bbs/2021/08/03/kuangstudyaef93204-e2a6-41da-bf60-6a88e59da2b3.jpg","3.jpg");t1.start();t2.start();t3.start();}
}// 下载器
class WebDownLoader{// 下载方法public void download(String url, String name){try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO异常");throw new RuntimeException(e);}}
}

因为这几个图片是同时下载的，所以每次执行，下载的图片顺序是不一致的。

下载了文件1.jpg
下载了文件3.jpg
下载了文件2.jpg

如果没有io包
报错

去https://commons.apache.org/proper/commons-io/download_io.cgi
下载

然后 解压

参考
https://blog.csdn.net/qq_41425646/article/details/126510837?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2_defaultbaidujs_baidulandingword~default-0-126510837-blog-106325155.pc_relevant_aa2&spm=1001.2101.3001.4242.1&utm_relevant_index=3

Runnable接口

另一种方法来创建一个线程是声明实现类Runnable接口。那个类然后实现了run方法。然后可以分配类的实例，在创建Threat时作为传递，并启动。这种其他风格的同一个例子如下所示：

小节

runnable 例子
如果出现 多个线程thread 同时操作 同一个 对象

/*** 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
// 线程不安全
public class TestThread4 implements Runnable{private int ticketNum = 10;@Overridepublic void run() {while (true) {if (ticketNum <= 0) break;try {Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->拿到了第" + ticketNum-- + "票");}}public static void main(String[] args) {TestThread4 testThread4 = new TestThread4();new Thread(testThread4, "线程1").start();new Thread(testThread4,"线程2").start();new Thread(testThread4,"线程3").start();new Thread(testThread4,"线程3").start();}
}

线程3--->拿到了第8票
线程3--->拿到了第7票
线程1--->拿到了第9票
线程2--->拿到了第10票
线程1--->拿到了第6票
线程3--->拿到了第6票
线程3--->拿到了第6票
线程2--->拿到了第6票
线程3--->拿到了第5票
线程2--->拿到了第5票
线程3--->拿到了第5票
线程1--->拿到了第5票
线程2--->拿到了第4票
线程3--->拿到了第3票
线程1--->拿到了第2票
线程3--->拿到了第4票
线程1--->拿到了第-1票
线程3--->拿到了第0票
线程3--->拿到了第-1票
线程2--->拿到了第1票

龟兔赛跑 Case

首先来个赛道距离，然后要离终点越来越近

判断比赛是否结束

打印出胜利者

龟兔赛跑开始

故事中是乌龟赢的，兔子需要睡觉，所以我们来模拟兔子睡觉，乌龟赢得比赛

public class Race implements Runnable{private static String winner;@Overridepublic void run(){for (int i = 0; i <= 100; i++) {if (Thread.currentThread().getName().equals("rabbit")) {try {Thread.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}boolean flag = gameOver(i);if (flag) break;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->跑了" + i + "步");}}
// 判断比赛是否完成private boolean gameOver(int steps) {
//        判断是否有胜利者if (winner != null) { // 已经存在胜利者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, "rabbit").start();new Thread(race, "turtle").start();}
}

Callable接口

import org.apache.commons.io.FileUtils;import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;/*** callable的好处* 1. 可以定义返回值 Define return value* 2. 可以抛出异常 throw an exception.*/public class TestCallable implements Callable {private String url;private String name;public TestCallable(String url, String name) {this.url = url;this.name = name;}@Overridepublic Boolean call() {WebDownLoader2 webDownLoader2 = new WebDownLoader2();webDownLoader2.download(url, name);System.out.println("下载了文件名为: " + name);return true;}public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {TestCallable t1 = new TestCallable("https://kuangstudy.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/bbs/2021/08/03/kuangstudyaef93204-e2a6-41da-bf60-6a88e59da2b3.jpg","1.jpg");TestCallable t2 = new TestCallable("https://kuangstudy.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/bbs/2021/08/03/kuangstudyaef93204-e2a6-41da-bf60-6a88e59da2b3.jpg","2.jpg");TestCallable t3 = new TestCallable("https://kuangstudy.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/bbs/2021/08/03/kuangstudyaef93204-e2a6-41da-bf60-6a88e59da2b3.jpg","3.jpg");// 创建执行服务//  Create Execution ServiceExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);// 提交执行// Submit for executionFuture r1 = ser.submit(t1);Future r2 = ser.submit(t2);Future r3 = ser.submit(t3);// 获取结果// Get the resultsboolean rs1 = r1.get();boolean rs2 = r2.get();boolean rs3 = r3.get();// 关闭服务// Shut down serviceser.shutdownNow();}
}class WebDownLoader2{// 下载方法public void download(String url, String name){try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO异常");throw new RuntimeException(e);}}
}

Lamda表达式

样子

函数式接口

functional interface

任何接口， 如果 只包含唯一 一个抽象方法
它就是 函数式 接口。

public interface Runnable {public abstract void run();
}

public class TestLambda2 {
//    static class Love implements ILove {
//        @Override
//        public void love(int a) {
//            System.out.println("I Love You ---> " + a);
//        }
//    }public static void main(String[] args) {//        class Love implements ILove{
//            @Override
//            public void love(int a) {
//                System.out.println("I Love You ---> " + a);
//            }
//        }//        ILove love = new ILove() {
//            @Override
//            public void love(int a) {
//                System.out.println("I Love You ---> " + a);
//            }
//        };//        ILove love = (int a) -> {
//            System.out.println("I Love You ---> " + a);
//        };// 简化 参数类型
//        ILove love = (a) -> {
//            System.out.println("I Love You ---> " + a);
//        };// 简化 括号ILove love = a -> {System.out.println("I Love You ---> " + a);};// 去掉花括号ILove iLove = a -> System.out.println("I Love You ---> " + a);/*** 总结* 能去掉 花括号的愿意是因为 这个代码只有一行* 多个参数 也得加 括号*/love.love(520);}
}interface ILove{void love(int a);
}

静态代理模式

如何理解 代理

以结婚 作为例子 理解 代理：

/**** 静态代理模式总结:*  真实对象 和 代理对象 都要实现 同一个接口*  代理对象 要 代理 真是角色**  好处：*      代理对象可以做很多真实对象做不了的事情*      真实对象专注做自己的事情**  实际应用：*  Thread线程中， 创建 Runnable**  线程开启*  new Thread(new Runnable) {*      @Override*      public void run() {**      }.start();*  }**  lambda 表达式 简化**  new Thread( () -> System.out.println("我爱你") ).start();*   WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());*/public class StaticProxy {public static void main(String[] args) {// new 一个真实对象You you = new You();WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(you);weddingCompany.HappyMarry();}
}interface Marry{void HappyMarry();
}// 真实角色，你去结婚
class You implements Marry{@Overridepublic void HappyMarry() {System.out.println("xxx要结婚");}
}// 代理角色，帮助你结婚
class WeddingCompany implements Marry{// 代理谁 ---> 真实目标角色private Marry target;public WeddingCompany(Marry target) {this.target = target;}@Overridepublic void HappyMarry() {before();this.target.HappyMarry();after();}private void after(){System.out.println("结婚前，布置现场");}private void before(){System.out.println("结婚后，收尾款");}
}

线程状态

线程五大状态：
创建，就绪，阻塞，运行，死亡

线程方法：
setPriority(int newPriority) 更改线程的优先级

static void sleep(long millis) 在指定的毫秒数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 interrrupt()
中断线程，别用这个方法

boolean isAlive()
测试简称是否处于活动状态

停止线程

例子

/*** 测试 stop* 1. 建议线程正常停止 --> 利用次数，不建议死循环* 2. 建议使用标志位* 3. 不建议使用 stop 和 destory method*/public class TestStop implements Runnable{private boolean flag = true;@Overridepublic void run() {int i = 0;while (flag) {System.out.println("run thread + " + i++);}}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 < 100; i++) {System.out.println("main" + i);if (i == 90) {// 调用stop切换标志位// 线程停止testStop.stop();System.out.println("线程该停止了");}}}
}

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-11.0.16.jdk/Contents/Home/bin/java -javaagent:/Applications/IntelliJ IDEA.app/Contents/lib/idea_rt.jar=57251:/Applications/IntelliJ IDEA.app/Contents/bin -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath /Users/zhouzhenzhou/Desktop/java-thread-/out/production/java-thread-:/Users/zhouzhenzhou/Desktop/java-thread-/libs/commons-io-2.11.0.jar TestStop
run thread + 0
main0
run thread + 1
main1
run thread + 2
main2
main3
run thread + 3
main4
run thread + 4
main5
run thread + 5
main6
run thread + 6
main7
run thread + 7
main8
run thread + 8
main9
main10
run thread + 9
main11
main12
main13
main14
main15
main16
run thread + 10
main17
run thread + 11
main18
main19
run thread + 12
main20
run thread + 13
main21
run thread + 14
main22
run thread + 15
main23
run thread + 16
main24
run thread + 17
main25
run thread + 18
main26
run thread + 19
main27
run thread + 20
main28
run thread + 21
main29
run thread + 22
main30
run thread + 23
run thread + 24
run thread + 25
run thread + 26
run thread + 27
run thread + 28
run thread + 29
main31
run thread + 30
run thread + 31
main32
run thread + 32
main33
run thread + 33
main34
run thread + 34
main35
run thread + 35
main36
run thread + 36
main37
run thread + 37
main38
run thread + 38
main39
run thread + 39
main40
run thread + 40
main41
run thread + 41
main42
run thread + 42
main43
run thread + 43
main44
run thread + 44
main45
run thread + 45
main46
run thread + 46
main47
run thread + 47
run thread + 48
main48
run thread + 49
main49
run thread + 50
main50
main51
run thread + 51
main52
run thread + 52
run thread + 53
run thread + 54
run thread + 55
main53
run thread + 56
main54
run thread + 57
main55
run thread + 58
main56
run thread + 59
main57
run thread + 60
main58
main59
main60
main61
run thread + 61
main62
run thread + 62
main63
main64
main65
main66
main67
main68
main69
main70
main71
main72
main73
main74
main75
main76
main77
main78
main79
main80
main81
main82
main83
main84
main85
run thread + 63
run thread + 64
run thread + 65
run thread + 66
run thread + 67
run thread + 68
run thread + 69
run thread + 70
run thread + 71
run thread + 72
run thread + 73
run thread + 74
run thread + 75
run thread + 76
run thread + 77
main86
run thread + 78
run thread + 79
run thread + 80
run thread + 81
run thread + 82
run thread + 83
run thread + 84
run thread + 85
run thread + 86
run thread + 87
run thread + 88
run thread + 89
run thread + 90
run thread + 91
run thread + 92
run thread + 93
main87
run thread + 94
main88
run thread + 95
main89
run thread + 96
main90
run thread + 97
线程该停止了
main91
main92
main93
main94
main95
main96
main97
main98
main99Process finished with exit code 0

线程休眠

模拟网络延时

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;/*** 网络延时 会导致 多个线程 操作同一个对象** 线程休眠 可以 模拟 网络延时***/public class TestSleep {public static void tenDown() throws InterruptedException {int num = 10;while (true) {Thread.sleep(1000);System.out.println(num--);if (num <= 0) {break;}}}public static void main(String[] args) {// 打印当前系统时间Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis()); // 获取系统当前时间while (true) {try {Thread.sleep(1000);// 获取系统当前时间System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));startTime = new Date(System.currentTimeMillis()); // 跟新系统当前时间} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
//        tenDown();}
}

sleep 时间 指定当前线程 阻塞的毫秒数;
sleep 存在异常InterrruptedException;
sleep 时间达到后线程进入就绪状态;
sleep 可以模拟网络延时，倒计时等。
每一个对象 都有一个锁， sleep 不会释放锁。 

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
Transition a thread from a running state to a ready state

让cpu重新调度，礼让不一定成功！看CPU心情

/*** 测试礼让线程**/
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(); // 礼让System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程停止执行");}
}

a线程开始执行
b线程开始执行
a线程停止执行
b线程停止执行

Join 合并线程

Join合并线程，待此线程执行完成后，再执行其他线程，其他线程阻塞。
可以 理解为 插队

/*** 测试join方法* 想象为插队*/
public class TestJoin implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("线程VIP来了" + 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 < 500; i++) {if (i == 200) {thread.join(); // 线程到200的时候，直接插队}System.out.println("main" + i );}}
}

小节回顾 线程的五个状态

线程状态观测

public class TestState {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 6; i++) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("/");});// 观察状态Thread.State state = thread.getState();System.out.println(state); // NEw// 观察启动后thread.start(); // 启动线程state = thread.getState();System.out.println(state);while (state != Thread.State.TERMINATED) {// 只要线程不终止，就一直输出状态Thread.sleep(1000);state = thread.getState();System.out.println(state);}thread.start(); // error: 线程一旦死亡，就不能再启动}
}

线程优先级

Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行。

线程的优先级用数字表示，范围从1~10 Thread。
MIN_PRIORITY = 1；
Thread.MAX_ PRIORITY = 10；
Thread.NORM_PRIORITY = 5；

优先级低只是意味着获得调度的概率低。并不是优先级低就不会被调用了。这都是看CPU的调度

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);Thread t6 = new Thread(myPriority);// 先设置优先级再启动t1.start();t2.setPriority(1);t2.start();t3.setPriority(4);t3.start();t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 10t4.start();
// 会报错error 因为 优先级 0 - 10
//        t5.setPriority(-1);
//        t5.start();//        t6.setPriority(11);
//        t6.start();}
}class MyPriority implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());}
}

守护线程

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，垃圾回收等待。

/*** 测试 守护线程* 上帝守护你*/
public class TestDaemon {public static void main(String[] args) {God god = new God();You1 you = new You1();Thread thread = new Thread(god);thread.setDaemon(true); // 默认是false，表示是用户线程thread.start();// 上帝守护线程启动new Thread(you).start();}}class God implements Runnable{@Overridepublic void run() {while (true) {System.out.println("上帝保佑着你");}}
}// 你
class You1 implements Runnable{@Overridepublic void run() {
//        for(int i = 0; i < 36500000; i++) {for(int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("你一生都开心的活着");}System.out.println("-====goodbye! world!");}
}

线程同步

多个线程 操作 同一个 资源

并发

同一个对象被 多个线程同时操作

线程同步

排队

处理多线程问题时，多个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

队列 和 锁

锁 可以 理解为
上厕所时候，要锁上门，不然别人就进去了。

线程不安全的三个例子

import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.TreeMap;/*** 线程不安全： ----> 有负数***/public class unsafeBuyTicket {public static void main(String[] args) {BuyTicket station = new BuyTicket();new Thread(station, "我").start();new Thread(station,"你们").start();new Thread(station, "黄牛").start();}
}class BuyTicket implements Runnable{private int ticketNums = 10;boolean flag = true; // 外部停止方式@Overridepublic void run() {// buy ticketwhile (flag) {try {buy();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}}private void buy() throws InterruptedException {// 判断是否有票if (ticketNums <= 0) {return;}// 模拟延时Thread.sleep(100);// 买票System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到" + ticketNums--);}
}

/*** 不安全的取钱* 两个人去银行取钱，账户*/public class UnsafeBank {public static void main(String[] args) {// 账户Account account = new Account(100,"结婚基金");Drawing you = new Drawing(account, 50, "你");Drawing girlFriend = new Drawing(account, 100, "GirlFriend");you.start();girlFriend.start();}
}// 账户
class Account {int money;String name;public Account(int money, String name) {this.money = money;this.name = name;}
}// 银行： 模拟取款
class Drawing extends Thread {Account account; // 账户 account// 取了多少钱 How much did you withdrawint drawingMoney;// 现在手里钱 Now the money in handint nowMoney;public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {super(name);this.account = account;this.drawingMoney = drawingMoney;}@Overridepublic void run(){// 判断有没有钱if (account.money - drawingMoney < 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "钱不够，取不了");return;}try {Thread.sleep(10000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}// 卡内余额 = 余额 - 你的钱account.money = account.money - drawingMoney;nowMoney = nowMoney + drawingMoney;System.out.println(account.name + "余额为:" + account.money);// Thread.currentThread().getName() 和 this.getName() 等价System.out.println(this.getName() + "手里的钱:" + nowMoney);}
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** 线程不安全的集合* A collection of unsafe threads* 但是为什么会出现没到10000的情况呢 就是main线程睡眠到醒过来的时间list添加还是没有结束*/public class UnsafeList {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 100000; i++) {new Thread(()-> {list.add(Thread.currentThread().getName());}).start();}try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println(list.size());}
}
// 结果 size 少于 100000， 因为有些线程之间 同时重复覆盖了，导致size不够
// As a result, the size is less than 100000,
// because some threads are repeatedly covered at the same time,
// resulting in insufficient size.

线程同步

同步缺陷
方法里面需要修改的内容才需要锁， 锁的太多，浪费资源

修改 上面不安全线程为安全线程

1.在buy()加synchronized出现只有第一个拿走了全部的票
2.且输出结果出现了-1，是因为第一个线程执行buy()时sleep了
3.此时buy()的锁并没有释放，但run()并没有锁，其他两个线程卡在了buy()前
5.票为0时，第一个线程的while()结束，剩下两个线程执行一遍run()后结束
6.修改方法：将buy()中的sleep()移到run()中的buy()后面应该是里面外面都要sleep一下，外面sleep可以让别人抢到票，里面sleep可以模拟抢票延迟第一个线程进去后锁住了对象，锁外不加sleep会一直跑这个线程

import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.TreeMap;/*** 线程不安全： ----> 有负数***/public class unsafeBuyTicket {public static void main(String[] args) {BuyTicket station = new BuyTicket();new Thread(station, "我").start();new Thread(station,"你们").start();new Thread(station, "黄牛").start();}
}class BuyTicket implements Runnable{private int ticketNums = 10;boolean flag = true; // 外部停止方式@Overridepublic void run() {// buy ticketwhile (flag) {try {Thread.sleep(1000);buy();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}}//    private void buy() throws InterruptedException { // 不安全线程// 同步方法
//    锁的是thisprivate synchronized void buy() throws InterruptedException { // 修改为安全线程// 判断是否有票if (ticketNums <= 0) {flag = false;return;}//         模拟延时
//        Thread.sleep(100000);// 买票System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到" + ticketNums--);}
}

修改 银行账户

他这里说的锁银行而不是锁this  指的是当前类 也就是银行的class Drawing.class而synchronized方法 想让锁对象是当前类的class ，要么只能有一个银行的实例对象， 要么ynchronized方法前用static修饰 这样也能保证锁对象是类的class而他有两个银行的实例对象  you 和girlfriend 两个实例对象 那么这两个实例对象开启了两条线程，每条线程用的锁对象都是当前实例对象 锁对象不同是无法实现同步的。最简单的方法就是 用synchronized代码块 在synchronized(){}， 小括号中放当前类的class，因为一个类是只能有一个class的 所以 能保证锁对象是一样的 而实现同步
ps:小括号中只要是一个唯一的就行 对象 class都可以 其实只要记住下面这三点 任何时候都不会搞错同步方法或同步代码块中的锁对象是什么了
对于普通同步方法，锁是当前实例对象。 如果有多个实例 那么锁对象必然不同无法实现同步。
对于静态同步方法，锁是当前类的Class对象。有多个实例 但是锁对象是相同的  可以完成同步。
对于同步方法块，锁是Synchonized括号里配置的对象。对象最好是只有一个的 如当前类的 class 是只有一个的  锁对象相同 也能实现同步。

其实只要记住下面这三点
任何时候都不会搞错同步方法或同步代码块中的锁对象是什么。

对于普通同步方法，锁是当前实例对象。
如果有多个实例 那么锁对象必然不同无法实现同步。

对于静态同步方法，锁是当前类的Class对象。有多个实例 但是锁对象是相同的 可以完成同步。

小节
简而言之，如果资源在同一个类中，就用同步方法；如果不在同一个类中，就用同步块。
In short, if the resources are in the same class, use the synchronization method; If not in the same class, use synchronous blocks.

/*** 不安全的取钱* 两个人去银行取钱，账户*/public class UnsafeBank {public static void main(String[] args) {// 账户Account account = new Account(100,"结婚基金");Drawing you = new Drawing(account, 50, "你");Drawing girlFriend = new Drawing(account, 100, "GirlFriend");you.start();girlFriend.start();}
}// 账户
class Account {int money;String name;public Account(int money, String name) {this.money = money;this.name = name;}
}// 银行： 模拟取款
class Drawing extends Thread {Account account; // 账户 account// 取了多少钱 How much did you withdrawint drawingMoney;// 现在手里钱 Now the money in handint nowMoney;public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {super(name);this.account = account;this.drawingMoney = drawingMoney;}@Override
//    public void run(){public void run(){// 这里的account都是主函数传过来的结婚基金的account对象实例，是同一个/*** 其实这里同步只能按方法去锁对象，* 但是这里具体操作Drawing类的取钱方法的是new的两个账户，* 我们要锁的是两个不同的对象，所以单纯在方法里加syn锁不到两个对象，所以用同步块*/synchronized (account) {// 判断有没有钱if (account.money - drawingMoney < 0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "钱不够，取不了");return;}try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}// 卡内余额 = 余额 - 你的钱account.money = account.money - drawingMoney;nowMoney = nowMoney + drawingMoney;System.out.println(account.name + "余额为:" + account.money);// Thread.currentThread().getName() 和 this.getName() 等价System.out.println(this.getName() + "手里的钱:" + nowMoney);}}
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** 线程不安全的集合* A collection of unsafe threads* 但是为什么会出现没到10000的情况呢 就是main线程睡眠到醒过来的时间list添加还是没有结束*/public class UnsafeList {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 100000; i++) {new Thread(()-> {synchronized (list) { // 上锁，修改为安全线程list.add(Thread.currentThread().getName());}}).start();}try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println(list.size());}
}
// 结果 size 少于 100000， 因为有些线程之间 同时重复覆盖了，导致size不够
// As a result, the size is less than 100000,
// because some threads are repeatedly covered at the same time,
// resulting in insufficient size.

GUC安全进程测试

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;/*** 测试GUC 安全类型集合*/
public class TesyGUC {public static void main(String[] args) {CopyOnWriteArrayList list = new CopyOnWriteArrayList<>();for (int i = 0; i < 100000; i++) {new Thread(() -> {list.add(Thread.currentThread().getName());}).start();}try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println(list.size());}
}

死锁 DeadLock

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．

/*** 死锁：多个线程互相热着对方需要内资源，然后形成僵持。*/
public class DeadLock {public static void main(String[] args) {Makeup g1 = new Makeup("灰姑凉",0);Makeup g2 = new Makeup("白雪公主",1);g1.start();g2.start();}
}class LipStick{
}
class Mirror{
}
class Makeup extends Thread {// static 保证资源只有一份static LipStick lipStick = new LipStick();static Mirror mirror = new Mirror();int choice; // 选择String name; // 使用化妆品的人Makeup(String name, int choice) {this.name = name;this.choice = choice;}@Overridepublic void run(){super.run();try {makeup();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}private void makeup() throws InterruptedException {if (choice == 0) {synchronized (lipStick) {System.out.println(this.name + "获得口红的锁");Thread.sleep(1000);synchronized (mirror) {System.out.println(this.name + "获得镜子的锁");}}}else {synchronized (mirror) {System.out.println(this.name + "获得镜子的锁");Thread.sleep(2000);synchronized (lipStick) {System.out.println(this.name + "获得口红的锁");}}}}
}

如何避免死锁

产生死锁的四个必要条件：1. 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。2. 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。3.不剥夺条件：进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。4. 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

显式 lock 锁

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** 测试Lock 锁*/
public class TestLock {public static void main(String[] args) {TestLock2 testLock2 = new TestLock2();new Thread(testLock2).start();new Thread(testLock2).start();new Thread(testLock2).start();}}class TestLock2 implements Runnable{private int ticketNum = 10;// 定义lock锁private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while (true) {try {lock.lock(); // 加锁if (ticketNum > 0) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println(ticketNum--);} else {break;}} finally {// 解锁lock.unlock();}}}
}

sychronize 和 lock区别

线程通信问题

生产者 消费者 模式

线程通信中需要的方法

解决生产者消费者模式方法

方法1 管程法

先生产 100个，放到池子里，然后消费者消费。
这个池子 叫 缓冲区。

/*** 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** 生产者:* 消费者:* 产品:**/public class TestPC {public static void main(String[] args) {SynContainer container = new SynContainer();new Productor(container).start();new Cumsumer(container).start();}
}class Productor extends Thread{SynContainer synContainer;public Productor(SynContainer synContainer) {this.synContainer = synContainer;}@Overridepublic void run() {super.run();for (int i = 0; i < 100; i++) {synContainer.push(new Chicken(i));System.out.println("生产了第" + i + "只鸡");}}
}
class Cumsumer extends Thread{SynContainer synContainer;public Cumsumer(SynContainer synContainer) {this.synContainer = synContainer;}@Overridepublic void run() {super.run();for (int i = 0; i < 100; i++) {long id = synContainer.pop().getId();System.out.println("消费了第" + id + "只鸡");}}
}
//产品
class Chicken extends Thread{int id;public Chicken(int id) {this.id = id;}public long getId() {return id;}
}
// 缓冲区
class SynContainer{// 需要一个容器大小Chicken[] chickens = new Chicken[10];// 容器已有产品计数int count = 0;// 生产者生产public synchronized void push(Chicken chicken){// 如果容器满了，等待消费者消费，没满，就加入if (count == chickens.length) {// 通知消费者消费try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}chickens[count] = chicken;count++;this.notifyAll();}// 消费者消耗public synchronized Chicken pop(){// 为空，就通知生产者生产，等待，否则消费if (count == 0) {// 消费者等待生产者生产try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}count--;Chicken chicken1 = chickens[count];this.notifyAll();return chicken1;}
}

方法2 信号灯法

并发协作模型“生产者 / 消费者模式”–>信号灯法

/*** 测试生产者消费者问题2: 信号灯法， 标志位解决*/
public class TestPC2 {public static void main(String[] args) {TV tv = new TV();new Player(tv).start();new Watcher(tv).start();}}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("抖音，记录美好生活");}}}
}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。演员观看String voice; // 表演的节目boolean flag = true;public synchronized void play(String voice) {if (!flag) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}}System.out.println("演员表演了：" + voice);// 通知观众观看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) {throw new RuntimeException(e);}}System.out.println("观看了：" + voice);this.notifyAll();// 通知演员表演this.flag = !this.flag;}
}

线程池

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 参数为 线程池大小ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);// 执行service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());// 2. 关闭链接service.shutdownNow();}
}class MyThread implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName());}
}

pool-1-thread-1
pool-1-thread-4
pool-1-thread-2
pool-1-thread-3

知识回顾

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;/*** 回归总结线程的创建*/
public class ThreadNew {public static void main(String[] args) {new MyThread1().start();new Thread(new MyThread2()).start();FutureTask futureTask = new FutureTask<>(new MyThread3());new Thread(futureTask).start();try {Integer integer = futureTask.get();System.out.println(integer);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);} catch (ExecutionException e) {throw new RuntimeException(e);}}}// 1. 继承Thread类
class MyThread1 extends Thread{@Overridepublic void run(){System.out.println("My Thread1");}
}//2. 实现Runnable接口
class MyThread2 implements Runnable{@Overridepublic void run(){System.out.println("My Thread2");}
}//3. 实现Callable接口
class MyThread3 implements Callable{@Overridepublic Integer call() throws Exception {return 100;}
}