JAVA进阶--多线程、定时器、并发并行、线程的生命周期--2022年9月8日
作者：互联网
第一节、多线程的创建
1、线程概述
A、什么是线程
B、多线程是什么
2、继承Thread类
A、继承Thread类是如何实现多线程的
继承Thread类
重写run方法
创建线程对象
调用start()方法启动
B、优缺点是什么
优点：编码简单
缺点：存在单继承的局限性，线程类继承Thread后，不能继承其他类，不便于扩展。
C、为什么不直接调用run()方法，而是调用start()启动线程
直接调用run方法会当次普通方法执行，此时相当于还是单线程执行
只有调用start方法才是启动一个新的线程执行
D、把主线程任务放在子线程之前会怎么样
这样主线程一直是先跑完，相当于是一个线程的效果了
1 package com.itheima.d1_create;
2
3 /**
4 目标：多线程的创建方式一：继承Thread类实现。
5 */
6 public class ThreadDemo1 {
7 public static void main(String[] args) {
8 // 3、new一个新线程对象
9 Thread t = new MyThread();
10 // 4、调用start方法启动线程（执行的还是run方法）
11 t.start();
12
13 for (int i = 0; i < 5; i++) {
14 System.out.println("主线程执行输出：" + i);
15 }
16
17 }
18 }
19
20 /**
21 1、定义一个线程类继承Thread类
22 */
23 class MyThread extends Thread{
24 /**
25 2、重写run方法，里面是定义线程以后要干啥
26 */
27 @Override
28 public void run() {
29 for (int i = 0; i < 5; i++) {
30 System.out.println("子线程执行输出：" + i);
31 }
32 }
33 }
继承thread类创建线程
3、实现Runnable接口
A。实现Uunnable接口是如何创建线程的
定义一个线程任务类型MyRunnable实现Runnable接口，重写run()方法
创建MyRunnable任务对象
把MyRunnable任务对象交给Thread线程对象处理
调用线程对象的start()方法启动线程
B、这种方式的优缺点
优点：线程任务只是实现了Runnable接口，可以继续继承和实现
缺点：编程多一层包装对象，如果线程有执行结果是不能直接返回的
1 package com.itheima.d1_create;
2
3 /**
4 目标：学会线程的创建方式二，理解它的优缺点。
5 */
6 public class ThreadDemo2 {
7 public static void main(String[] args) {
8 // 3、创建一个任务对象
9 Runnable target = new MyRunnable();
10 // 4、把任务对象交给Thread处理
11 Thread t = new Thread(target);
12 // Thread t = new Thread(target, "1号");
13 // 5、启动线程
14 t.start();
15
16 for (int i = 0; i < 10; i++) {
17 System.out.println("主线程执行输出：" + i);
18 }
19 }
20 }
21
22 /**
23 1、定义一个线程任务类 实现Runnable接口
24 */
25 class MyRunnable implements Runnable {
26 /**
27 2、重写run方法，定义线程的执行任务的
28 */
29 @Override
30 public void run() {
31 for (int i = 0; i < 10; i++) {
32 System.out.println("子线程执行输出：" + i);
33 }
34 }
35 }
实现Runnable接口
=============================================================================================
1 package com.itheima.d1_create;
2
3 /**
4 目标：学会线程的创建方式二(匿名内部类方式实现，语法形式)
5 */
6 public class ThreadDemo2Other {
7 public static void main(String[] args) {
8 Runnable target = new Runnable() {
9 @Override
10 public void run() {
11 for (int i = 0; i < 10; i++) {
12 System.out.println("子线程1执行输出：" + i);
13 }
14 }
15 };
16 Thread t = new Thread(target);
17 t.start();
18
19 new Thread(new Runnable() {
20 @Override
21 public void run() {
22 for (int i = 0; i < 10; i++) {
23 System.out.println("子线程2执行输出：" + i);
24 }
25 }
26 }).start();
27
28 new Thread(() -> {
29 for (int i = 0; i < 10; i++) {
30 System.out.println("子线程3执行输出：" + i);
31 }
32 }).start();
33
34 for (int i = 0; i < 10; i++) {
35 System.out.println("主线程执行输出：" + i);
36 }
37 }
38 }
实现Runnable接口-匿名对象类
4、JDK5.0新增：实现Callable接口
A、利用Callable、FutureTask接口实现的步骤
得到任务对象
定义类实现Callable接口，重写call方法，封装要做的事情
用FutureTask把Callable对象封装成线程任务对象
把线程任务对象交给Thread处理
调用Thread的start方法启动线程，执行任务
线程执行完毕后、通过FutureTask的get方法去获取任务执行的结果
==============================================================================
===============================================================================================
1 package com.itheima.d1_create;
2
3 import java.util.concurrent.Callable;
4 import java.util.concurrent.ExecutionException;
5 import java.util.concurrent.FutureTask;
6
7 /**
8 目标：学会线程的创建方式三：实现Callable接口，结合FutureTask完成。
9 */
10 public class ThreadDemo3 {
11 public static void main(String[] args) {
12 // 3、创建Callable任务对象
13 Callable<String> call = new MyCallable(100);
14 // 4、把Callable任务对象 交给 FutureTask 对象
15 // FutureTask对象的作用1： 是Runnable的对象（实现了Runnable接口），可以交给Thread了
16 // FutureTask对象的作用2： 可以在线程执行完毕之后通过调用其get方法得到线程执行完成的结果
17 FutureTask<String> f1 = new FutureTask<>(call);
18 // 5、交给线程处理
19 Thread t1 = new Thread(f1);
20 // 6、启动线程
21 t1.start();
22
23
24 Callable<String> call2 = new MyCallable(200);
25 FutureTask<String> f2 = new FutureTask<>(call2);
26 Thread t2 = new Thread(f2);
27 t2.start();
28
29 try {
30 // 如果f1任务没有执行完毕，这里的代码会等待，直到线程1跑完才提取结果。
31 String rs1 = f1.get();
32 System.out.println("第一个结果：" + rs1);
33 } catch (Exception e) {
34 e.printStackTrace();
35 }
36
37 try {
38 // 如果f2任务没有执行完毕，这里的代码会等待，直到线程2跑完才提取结果。
39 String rs2 = f2.get();
40 System.out.println("第二个结果：" + rs2);
41 } catch (Exception e) {
42 e.printStackTrace();
43 }
44 }
45 }
46
47 /**
48 1、定义一个任务类 实现Callable接口 应该申明线程任务执行完毕后的结果的数据类型
49 */
50 class MyCallable implements Callable<String>{
51 private int n;
52 public MyCallable(int n) {
53 this.n = n;
54 }
55
56 /**
57 2、重写call方法（任务方法）
58 */
59 @Override
60 public String call() throws Exception {
61 int sum = 0;
62 for (int i = 1; i <= n ; i++) {
63 sum += i;
64 }
65 return "子线程执行的结果是：" + sum;
66 }
67 }
第三种线程创建方式
第二节、Thread的常用方法
1、Thread常用API
2、Thread构造器
1 package com.itheima.d2_api;
2
3 public class MyThread extends Thread{
4 public MyThread() {
5 }
6
7 public MyThread(String name) {
8 // 为当前线程对象设置名称，送给父类的有参数构造器初始化名称
9 super(name);
10 }
11
12 @Override
13 public void run() {
14 for (int i = 0; i < 5; i++) {
15 System.out.println( Thread.currentThread().getName() + "输出：" + i);
16 }
17 }
18 }
为线程对象设置名称
1 package com.itheima.d2_api;
2 /**
3 目标：线程的API
4 */
5 public class ThreadDemo01 {
6 // main方法是由主线程负责调度的
7 public static void main(String[] args) {
8 Thread t1 = new MyThread("1号");
9 // t1.setName("1号");
10 t1.start();
11 System.out.println(t1.getName());
12
13 Thread t2 = new MyThread("2号");
14 // t2.setName("2号");
15 t2.start();
16 System.out.println(t2.getName());
17
18 // 哪个线程执行它，它就得到哪个线程对象（当前线程对象）
19 // 主线程的名称就叫main
20 Thread m = Thread.currentThread();
21 System.out.println(m.getName());
22 m.setName("最牛的线程");
23
24 for (int i = 0; i < 5; i++) {
25 System.out.println( m.getName() + "输出：" + i);
26 }
27 }
28 }
依然是名称
1 package com.itheima.d2_api;
2 /**
3 目标：线程的API
4 */
5 public class ThreadDemo02 {
6 // main方法是由主线程负责调度的
7 public static void main(String[] args) throws Exception {
8 for (int i = 1; i <= 5; i++) {
9 System.out.println("输出：" + i);
10 if(i == 3){
11 // 让当前线程进入休眠状态
12 // 段子：项目经理让我加上这行代码，如果用户愿意交钱，我就注释掉。
13 Thread.sleep(3000);
14 }
15 }
16 }
17 }
线程休眠
第三节、线程安全
1、线程安全问题是什么
多个线程同时操作同一个共享资源的时候可能会出现业务安全问题，称为线程安全问题
2、线程安全问题出现的原因
存在多线程并发
同时访问共享资源
存在修改共享资源，读数据是永远不会错的，只有需要修改的时候才会出错
3、线程安全问题案例模拟
1 package com.itheima.d3_thread_safe;
2
3 public class Account {
4 private String cardId;
5 private double money; // 账户的余额
6
7 public Account(){
8
9 }
10
11 public Account(String cardId, double money) {
12 this.cardId = cardId;
13 this.money = money;
14 }
15
16 /**
17 小明 小红
18 */
19 public void drawMoney(double money) {
20 // 0、先获取是谁来取钱，线程的名字就是人名
21 String name = Thread.currentThread().getName();
22 // 1、判断账户是否够钱
23 if(this.money >= money){
24 // 2、取钱
25 System.out.println(name + "来取钱成功，吐出：" + money);
26 // 3、更新余额
27 this.money -= money;
28 System.out.println(name + "取钱后剩余：" + this.money);
29 }else {
30 // 4、余额不足
31 System.out.println(name +"来取钱，余额不足！");
32 }
33
34 }
35
36 public String getCardId() {
37 return cardId;
38 }
39
40 public void setCardId(String cardId) {
41 this.cardId = cardId;
42 }
43
44 public double getMoney() {
45 return money;
46 }
47
48 public void setMoney(double money) {
49 this.money = money;
50 }
51
52 }
Account类
1 package com.itheima.d3_thread_safe;
2
3 /**
4 取钱的线程类
5 */
6 public class DrawThread extends Thread {
7 // 接收处理的账户对象
8 private Account acc;
9 public DrawThread(Account acc,String name){
10 super(name);
11 this.acc = acc;
12 }
13 @Override
14 public void run() {
15 // 小明 小红：取钱
16 acc.drawMoney(100000);
17 }
18 }
DrawThread
1 package com.itheima.d3_thread_safe;
2
3 /**
4 需求：模拟取钱案例。
5 */
6 public class ThreadDemo {
7 public static void main(String[] args) {
8 // 1、定义线程类，创建一个共享的账户对象
9 Account acc = new Account("ICBC-111", 100000);
10
11 // 2、创建2个线程对象，代表小明和小红同时进来了。
12 new DrawThread(acc, "小明").start();
13 new DrawThread(acc, "小红").start();
14 }
15 }
ThreadDemo 启动类
第四节、线程同步
1、同步思想概述
A、线程同步解决安全问题的思想是什么
加锁：让多个线程实现先后依次访问共享资源，这样就解决了安全问题
2、方式一、同步代码块
A、同步代码块是如何实现线程安全的
对出现问题的核心代码使用synchronized进行加锁
每次只能一个线程占锁进入访问
B、同步代码块的同步锁对象有什么要求
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）对象作为锁对象
========================================================================
3、方式二、同步方法
A、同步方法是如何保证线程安全的
对出现问题的核心方法使用synchronized修饰
每次只能一个线程占锁进入访问
B、同步方法的同步锁对象的原理
对于实例方法默认使用this作为锁对象
对于静态方法默认使用类名.class对象作为锁对象
C、同步代码块和同步方法的比较
同步代码块锁的范围更小，同步方法锁的范围更大
在书写代码上面，同步方法比同步代码块更方便一点
==========================================================================
4、方式三、Lock锁
第五节、线程通信
1、线程通信的三个常见方法
=======================================================================
1 package com.itheima.d7_thread_comunication;
2
3 /**
4 呼叫系统。
5 */
6 public class CallSystem {
7 // 定义一个变量记录当前呼入进来的电话。
8 public static int number = 0; // 最多只接听一个。
9
10 /* 接入电话
11 */
12 public synchronized static void call() {
13 try {
14 number++;
15 System.out.println("成功接入一个用户，等待分发~~~~");
16
17 // 唤醒别人 : 1个
18 CallSystem.class.notify();
19 // 让当前线程对象进入等待状态。
20 CallSystem.class.wait();
21
22 } catch (InterruptedException e) {
23 e.printStackTrace();
24 }
25 }
26
27 /**
28 分发电话
29 */
30 public synchronized static void receive() {
31 try {
32 String name = Thread.currentThread().getName();
33 if(number == 1){
34 System.out.println(name + "此电话已经分发给客服并接听完毕了~~~~~");
35 number--;
36 // 唤醒别人 : 1个
37 CallSystem.class.notify();
38 CallSystem.class.wait(); // 让当前线程等待
39 }else {
40 // 唤醒别人 : 1个
41 CallSystem.class.notify();
42 CallSystem.class.wait(); // 让当前线程等待
43 }
44 } catch (InterruptedException e) {
45 e.printStackTrace();
46 }
47 }
48 }
线程通信案例CallSystem
1 package com.itheima.d7_thread_comunication;
2
3 public class CallThread extends Thread{
4 @Override
5 public void run() {
6 // 不断的打入电话
7 while (true){
8 CallSystem.call();
9 }
10 }
11 }
线程通信案例 CallThread
1 package com.itheima.d7_thread_comunication;
2
3 /**
4 接电话线程类
5 */
6 public class ReceiveThread extends Thread{
7 @Override
8 public void run() {
9 // 1号 2号
10 while (true){
11 CallSystem.receive();
12 }
13 }
14 }
线程通信案例 ReceiveThread
1 package com.itheima.d7_thread_comunication;
2
3 public class TestDemo {
4 public static void main(String[] args) {
5 // 1、生产者线程：负责不断接收打进来的电话
6 CallThread call = new CallThread();
7 call.start();
8
9 // 2、消费者线程：客服，每个客服每次接听一个电话
10 ReceiveThread r1 = new ReceiveThread();
11 r1.start();
12 }
13 }
线程通信案例 TestDemo
第六节、线程池
1、线程池概述
===============================================================================================
2、线程池实现的API、参数说明
A、谁代表了线程池
ExecutorService接口
B、ThreadPoolExecutor实现线程池对象的七个参数是什么意思
使用线程池的实现类ThreadPoolExecutor
C、线程池常见面试题
a、临时线程什么时候创建
新任务提交时发现核心线程都在忙，任务队列也满了，并且还可以创建临时线程，此时才会创建临时线程
b、什么时候会开始拒绝任务
核心线程和临时线程都在忙，任务队列也满了，新的任务过来的时候才会开始任务拒绝
3、线程池处理Runnable任务
A、线程池如何处理Runnable任务
使用ExecutorService的方法：void execute(Runnable target)
=====================================================================================================
4、线程池处理Callable任务
A、线程池如何处理Callable任务，并得到任务执行完后返回结果
使用ExecutorService的方法：Future<T>submit(Callable<T>command)
1 package com.itheima.d8_threadpool;
2
3 import java.util.concurrent.Callable;
4
5 /**
6 1、定义一个任务类 实现Callable接口 应该申明线程任务执行完毕后的结果的数据类型
7 */
8 public class MyCallable implements Callable<String>{
9 private int n;
10 public MyCallable(int n) {
11 this.n = n;
12 }
13
14 /**
15 2、重写call方法（任务方法）
16 */
17 @Override
18 public String call() throws Exception {
19 int sum = 0;
20 for (int i = 1; i <= n ; i++) {
21 sum += i;
22 }
23 return Thread.currentThread().getName()
24 + "执行 1-" + n+ "的和，结果是：" + sum;
25 }
26 }
MyCallable
1 package com.itheima.d8_threadpool;
2
3 public class MyRunnable implements Runnable{
4 @Override
5 public void run() {
6 for (int i = 0; i < 5; i++) {
7 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "输出了：HelloWorld ==> " + i);
8 }
9 try {
10 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "本任务与线程绑定了，线程进入休眠了~~~");
11 Thread.sleep(10000000);
12 } catch (Exception e) {
13 e.printStackTrace();
14 }
15 }
16 }
MyRunnable
1 package com.itheima.d8_threadpool;
2
3 import java.util.concurrent.*;
4
5 /**
6 目标：自定义一个线程池对象，并测试其特性。
7 */
8 public class ThreadPoolDemo1 {
9 public static void main(String[] args) {
10 // 1、创建线程池对象
11 /**
12 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
13 int maximumPoolSize,
14 long keepAliveTime,
15 TimeUnit unit,
16 BlockingQueue<Runnable> workQueue,
17 ThreadFactory threadFactory,
18 RejectedExecutionHandler handler)
19 */
20 ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5 ,
21 6, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(5) , Executors.defaultThreadFactory(),
22 new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() );
23
24 // 2、给任务线程池处理。
25 Runnable target = new MyRunnable();
26 pool.execute(target);
27 pool.execute(target);
28 pool.execute(target);
29
30 pool.execute(target);
31 pool.execute(target);
32 pool.execute(target);
33 pool.execute(target);
34 pool.execute(target);
35
36 // 创建临时线程
37 pool.execute(target);
38 pool.execute(target);
39 // // 不创建，拒绝策略被触发！！！
40 // pool.execute(target);
41
42 // 关闭线程池（开发中一般不会使用）。
43 // pool.shutdownNow(); // 立即关闭，即使任务没有完成，会丢失任务的！
44 pool.shutdown(); // 会等待全部任务执行完毕之后再关闭（建议使用的）
45 }
46 }
ThreadPoolDemo1
1 package com.itheima.d8_threadpool;
2
3 import java.util.concurrent.*;
4
5 /**
6 目标：自定义一个线程池对象，并测试其特性。
7 */
8 public class ThreadPoolDemo2 {
9 public static void main(String[] args) throws Exception {
10 // 1、创建线程池对象
11 /**
12 public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
13 int maximumPoolSize,
14 long keepAliveTime,
15 TimeUnit unit,
16 BlockingQueue<Runnable> workQueue,
17 ThreadFactory threadFactory,
18 RejectedExecutionHandler handler)
19 */
20 ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(3, 5 ,
21 6, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(5) , Executors.defaultThreadFactory(),
22 new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() );
23
24 // 2、给任务线程池处理。
25 Future<String> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
26 Future<String> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));
27 Future<String> f3 = pool.submit(new MyCallable(300));
28 Future<String> f4 = pool.submit(new MyCallable(400));
29 Future<String> f5 = pool.submit(new MyCallable(500));
30
31 // String rs = f1.get();
32 // System.out.println(rs);
33
34 System.out.println(f1.get());
35 System.out.println(f2.get());
36 System.out.println(f3.get());
37 System.out.println(f4.get());
38 System.out.println(f5.get());
39 }
40 }
ThreadPoolDemo2
1 package com.itheima.d8_threadpool;
2
3 import java.util.concurrent.*;
4
5 /**
6 目标：使用Executors的工具方法直接得到一个线程池对象。
7 */
8 public class ThreadPoolDemo3 {
9 public static void main(String[] args) throws Exception {
10 // 1、创建固定线程数据的线程池
11 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
12
13 pool.execute(new MyRunnable());
14 pool.execute(new MyRunnable());
15 pool.execute(new MyRunnable());
16 pool.execute(new MyRunnable()); // 已经没有多余线程了
17 }
18 }
ThreadPoolDemo3
5、Executors工具类实现线程池
A、Executor工具类底层是基于什么方式实现的线程池对象
线程池ExecutorService的实现类：ThreadPoolExecutor
B、Executor是否适合做大型互联网场景的线程池方案
不适合
建议使用ThreadPoolExecutor来指定线程池参数，这样可以明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险
==========================================================================================================
===========================================================================================================
第七节、补充知识：定时器
1、定时器是什么，它的作用是什么
定时器是一种控制任务延时调用，或者周期调用的技术
作用：闹钟、定时邮件发送
2、定时器的实现方式
方式一：Timer
方式二：ScheduledExecutorService
1 package com.itheima.d9_timer;
2
3 import java.util.Date;
4 import java.util.Timer;
5 import java.util.TimerTask;
6
7 /**
8 目标：Timer定时器的使用和了解。
9 */
10 public class TimerDemo1 {
11 public static void main(String[] args) {
12 // 1、创建Timer定时器
13 Timer timer = new Timer(); // 定时器本身就是一个单线程。
14 // 2、调用方法，处理定时任务
15 timer.schedule(new TimerTask() {
16 @Override
17 public void run() {
18 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行AAA~~~" + new Date());
19 // try {
20 // Thread.sleep(5000);
21 // } catch (InterruptedException e) {
22 // e.printStackTrace();
23 // }
24 }
25 }, 0, 2000);
26
27 timer.schedule(new TimerTask() {
28 @Override
29 public void run() {
30 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行BB~~~"+ new Date());
31 System.out.println(10/0);
32 }
33 }, 0, 2000);
34
35 timer.schedule(new TimerTask() {
36 @Override
37 public void run() {
38 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行CCC~~~"+ new Date());
39 }
40 }, 0, 3000);
41 }
42 }
Timer
1 package com.itheima.d9_timer;
2
3 import java.util.Date;
4 import java.util.Timer;
5 import java.util.TimerTask;
6 import java.util.concurrent.Executors;
7 import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
8 import java.util.concurrent.TimeUnit;
9
10 /**
11 目标：Timer定时器的使用和了解。
12 */
13 public class TimerDemo2 {
14 public static void main(String[] args) {
15 // 1、创建ScheduledExecutorService线程池，做定时器
16 ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
17
18 // 2、开启定时任务
19 pool.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
20 @Override
21 public void run() {
22 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行输出：AAA ==》 " + new Date());
23 try {
24 Thread.sleep(100000);
25 } catch (InterruptedException e) {
26 e.printStackTrace();
27 }
28 }
29 }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);
30
31
32 pool.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
33 @Override
34 public void run() {
35 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行输出：BBB ==》 " + new Date());
36 System.out.println(10 / 0);
37 }
38 }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);
39
40
41 pool.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
42 @Override
43 public void run() {
44 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行输出：CCC ==》 " + new Date());
45 }
46 }, 0, 2, TimeUnit.SECONDS);
47
48 }
49 }
ScheduledExecutorService
第八节、补充知识：并发、并行
1、简单说说并发和并行的含义
并发：CPU分时轮询的执行线程
并行：同一个时刻同时在执行
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第九节、补充知识：线程的生命周期
1、线程的6种状态
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标签：JAVA,Thread,--,线程,println,new,多线程,public,out 来源： https://www.cnblogs.com/Flower--Dance/p/16666882.html