多线程并发
在多核CPU中，利用多线程并发编程，可以更加充分地利用每个核的资源
在Java中，一个应用程序对应着一个JVM实例（也有地方称为JVM进程），如果程序没有主动创建线程，则只会创建一个主线程。但这不代表JVM中只有一个线程，JVM实例在创建的时候，同时会创建很多其他的线程（比如垃圾收集器线程）。
线程创建
线程有三种创建方式：
- 继承
Thread类 （可以说是 将任务和线程合并在一起） - 实现
Runnable接口 （可以说是 将任务和线程分开了） - 实现
Callable接口 (利用FutureTask执行任务)
对比：Runnable接口解决了Thread单继承的局限性。而Callable解决了Runnable无法抛异常给调用方的局限性。
class T extends Thread { @Override public void run() { println("我是继承Thread的任务"); } } class R implements Runnable { //解决了单继承问题 @Override public void run() { println("我是实现Runnable的任务"); } } class C implements Callable<String> { @Override public String call() throws Exception { //可以抛异常 println("我是实现Callable的任务"); return "success"; //任务有返回值 } } 线程启动
- 调用线程的start()方法，这里要注意，只有Thread方法可以调用start()，因此需要为其他类型的线程创建方式实例分配Thread实例。
// 启动继承Thread类的任务 Thread MyThread = new MyThread(); MyThread.start(); class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println("hello myThread" + Thread.currentThread().getName()); } } // 启动实现Runnable接口的任务 MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); Thread thread = new Thread(myRunnable); //要给实现Runnable的实例分配新的对象 thread.start(); class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run(){ System.out.println("hello myRunnable" + Thread.currentThread().getName()); } } // 启动实现了Callable接口的任务 结合FutureTask 可以获取线程执行的结果 FutureTask<String> target = new FutureTask<>(new C()); //C是实现了Callable接口的类 new Thread(target).start(); log.info(target.get()); 各线程类图
常用方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| setName(“String”); | 给线程设置名称 |
| getName(); | 获取线程的名称 |
| Thread.currentThread(); | 获取当前执行的线程对象 |
| Thread.sleep(ms); | 线程休眠(以ms为单位) |
线程同步
多个线程同时操作某个临界资源可能出现业务安全问题。采用
互斥访问
加锁：把临界资源进行上锁，每次只允许一个线程进入访问完成后才解锁，允许其他进程进入
同步代码块
对代码块上锁
快捷键：CTRL+ALT+T
关于锁对象的选择
最好不要用任意唯一的锁对象，因为这会影响其他无关线程的执行。
规范上：建议使用临界资源作为锁对象
对于实例方法建议使用this作为锁对象
对于静态方法建议使用字节码(类名.class)作为锁对象
synchronized(同步锁对象) { //synchronized(this) 只锁自己的临界资源 //操作系统资源的代码(出现安全问题的核心代码) } 同步方法
对方法上锁
在方法定义时加上synchronized关键字即可
同步方法底层有隐式锁对象
如果方法是实例方法：同步方法默认使用this作为锁对象
如果方法是静态方法：同步方法默认使用类名.class作为锁对象
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名称(形参列表) { //操作系统资源的代码 } Lock锁
//创建锁 private final Lock lock = new ReentranLock(); lock.lock(); //加锁 try { //锁住的内容 } finally { lock.unlock(); //解锁 } 线程通信
典型应用：生产者-消费者模型
实现方法：使用一个共享变量实现线程通信
| 方法名称 | 功能 |
|---|---|
| 锁.wait() | 让当前线程等待并释放所占锁，直到另一个线程调用notify()方法或notifyAll()方法 |
| 锁.notify() | 唤醒正在等待的单个线程 |
| 锁.notifyAll() | 唤醒正在等待的所有线程 |
线程池
一个可以复用线程的技术，当请求过多时用于降低系统开销
ExecutorService代表线程池接口
如何得到线程池对象
方式一：使用ExecutorService的实现类ThreadPoolExecutor创建线程池对象
创建临时线程的条件：①核心线程全忙 ②任务队列满
拒绝任务的条件：临时线程和核心线程全忙
线程池处理Runnable任务的方法：
public class Communication { public static void main(String[] args) { //线程池创建 ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3,5,2, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<>(5),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); Runnable myRunnable = new myRunnable(); //线程池产生Runnable线程对象 pool.execute(myRunnable); pool.execute(myRunnable); pool.execute(myRunnable); pool.execute(myRunnable); pool.execute(myRunnable); pool.execute(myRunnable); pool.execute(myRunnable); pool.execute(myRunnable); //开始创建临时线程 pool.execute(myRunnable); pool.execute(myRunnable); //抛出异常 pool.execute(myRunnable); } } /** * 功能：用线程池实现Runnable对象 */ class myRunnable implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在打印hello ==>" + i); } try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始睡眠"); Thread.sleep(1000000); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } 线程池处理Callable任务的方法
public class Communication { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { //线程池创建（不变） ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3,5,2, TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue<>(5),new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); //调用线程池的submit方法处理myCallable对象，并用Future Task的父类Future继承 Future<String> f1 = pool.submit(new myCallable(100)); Future<String> f2 = pool.submit(new myCallable(200)); Future<String> f3 = pool.submit(new myCallable(300)); Future<String> f4 = pool.submit(new myCallable(400)); Future<String> f5 = pool.submit(new myCallable(500)); //调用get方法返回内容 System.out.println(f1.get()); System.out.println(f2.get()); System.out.println(f3.get()); System.out.println(f4.get()); System.out.println(f5.get()); } } /** * 功能：用线程池实现Callable线程对象 */ class myCallable implements Callable<String> { private int n; public myCallable(int n) { this.n = n; } @Override public String call() throws Exception { int sum = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { sum += i; } return Thread.currentThread().getName() + "计算的1-" + n + "结果为" + sum; } } 方式二：使用Executors（线程池的工具类）调用方法返回不同线程池对象【非重点】
Executors工具类底层是ThreadPoolExecutor，但在大型并发系统环境使用Executors可能出现系统风险
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(固定线程个数) //底层调用ThreadPoolExecutor，仅有核心线程 定时器
一种控制任务延时调用，或者周期调用的技术
实现方式：：①Timer ②ScheduledExecutorService定时器
Timer定时器
Timer timer = new Timer(); //schedule还有其他几种重载方式，见jdk timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { //线程内容1 } },0,2000); timer.schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { //线程内容2 } },0,2000); Timer定时器存在的问题
1、Timer定时器是单线程，处理多个任务顺序执行，存在延时问题
2、因为是单线程，若Timer线程死掉，会影响后续任务执行
ScheduledExecutorService定时器
ScheduledExecutorService内部是一个线程池,一个任务不会干扰其他任务
ScheduledExecutorService在日常开发中更加常用
public static void main(String[] args) { // ScheduledExecutorService timer = new ScheduledThreadPoolExecutor(3); //scheduleAtFixedRate表示以固定频率定时 timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("定时1" + new Date()); } },0,2,TimeUnit.SECONDS); timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("定时2" + new Date()); } },0,3,TimeUnit.SECONDS); } 线程生命周期
