【Java26】线程创建，卖票/同步/卖包子，6态
作者：互联网
文章目录
1.线程第一种创建方式
如下FileOutputStream源码中抛出异常，为了让写代码人自己写异常提示信息。
package com.itheim07.thread;
/*
* 进程和线程
* 1. 进程 : 航空母舰(资源: 燃油 弹药)
* 2. 线程 : 舰载机
* 一个软件运行: 一个军事活动, 必须有一艘航母出去，但执行具体任务的是航母上的舰载机
* 一个软件运行,至少一个进程, 一个进程中至少一个线程。谷歌浏览器是多进程，进程多了，占用资源多，速度快
*
* cpu: 4核 8线程
* 线程要运行,需要cpu授予执行权(指挥室)，指挥室可以同时调度8架 飞机
* 1. 并行 : 同一时间,同时执行 (并行只能8线程)
* 2. 并发 : 同一段时间, 实际上是交替执行, 速度快的时候看起来像是同时执行（频率快）(常见: 并发1800线程)
*
* cpu调度算法（并发）
* 1. 分时调度 : 1800s, 每个线程1s
* 2. 抢占式调度 : 按照线程优先级进行分配, 优先级高（可以自己设置）一般就分配的多(随机性强) java
*
* 为什么需要多线程?
* 1. 默认java代码有两个线程
* 1. main方法线程 : 主线程
* 2. GC线程(jvm使用的,我们无法调度)
* 2. 一个线程可用, 有什么局限性？只能做一件事
* 3. 如果想要同时执行多个任务 -> 多线程
*/
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while(true){
System.out.println("播放音乐...");
}
}
}).start(); //.start()不能改成.run()
boolean result = true;
while(result){
System.out.println("下载电影...");
}
/* while(result){ //虽然骗了编译器，但还是不能执行到这里
System.out.println("播放音乐...");
}*/
}
}
如下线程的第一种创建方式: 1. 将类声明为 Thread 的子类。 2. 该子类应重写 Thread 类的 run 方法。3. 接下来可以分配并启动该子类的实例。
package com.itheima01.thread;
/*
Thread：1. start() : 启动线程,jvm会创建线程,并调用run方法
2. static Thread currentThread()，返回对当前正在执行的线程对象的引用。
3. String getName() : 获取线程名称
!!! Thread.currentThread().getName() : 获取当前线程名称
线程默认命名规则：1. main线程 : main
2. 子线程(main线程创建的线程) : static int number;static被共享
Thread-0 , 1, 2 ...
*/
public class ThreadDemo02 {
public static void main(String[] args) {
// Thread thread = Thread.currentThread();
// String name = thread.getName();
// System.out.println(name); // main
//下面一行等同于上面
System.out.println("主:" + Thread.currentThread().getName());
YourThread yt = new YourThread();
yt.start(); //子：Thread-0
YourThread yt2 = new YourThread();
yt.run(); //子：main。 因为子线程YourThread还未执行起飞 ，被main飞机拖着走
YourThread yt3 = new YourThread();
yt3.start(); //子：Thread-2。 不是Thread-1是因为yt2未起飞但依旧new了yt2
// Person p = new Person(); //执行空参构造
// System.out.println(p.number); //0
// Person p2 = new Person();
// System.out.println(p2.number); //1
}
}
class YourThread extends Thread{
@Override
public void run() {
System.out.println("子:" + Thread.currentThread().getName());
}
}
class Person{
static int number=-1;
public Person(){
number++;
}
}
2.线程第二种创建方式
package com.itheima02.runnable;
/*
* 线程第二种创建方式： 1. 声明实现 Runnable 接口的类。
* 2. 该类然后实现 run 方法。
* 3. 然后可以分配该类的实例，在创建 Thread 时作为一个参数来传递并启动。
* Thread(Runnable target)
*/
public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr = new MyRunnable(); // 分配该类的实例
Thread t = new Thread(mr);
t.start(); //Thread-0
}
}
class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
package com.itheima02.runnable;
//用匿名内部类简化上面代码
public class RunnableDemo02 {
public static void main(String[] args) {
/* Runnable mr = new Runnable(){ //用接口名Runnable代替子类类名，匿名对象。不用再写class MyRunnable implements Runnable{} //Runnable mr = new MyRunable(); //向上转型
@Override //new一个接口()再{},是new这个接口的子类对象
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
};
Thread t = new Thread(mr);
t.start();
//new Thread(mr).start(); */
//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() { //主要关注run
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
//new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName())).start();
}
}
3.卖票案例
package com.itheima03.ticket;
/*
* 需求假设某航空公司有三个窗口发售某日某次航班的100张票，100张票可以作为共享资源,三个售票窗口需要创建三个线程
* 好处: 多线程执行同一任务,比较快
* 1. 程序(单线程) , 并发1600线程, cpu分配执行权: 1/1600
* 2. 程序(多线程 100) , 并发1700, cpu分配给我们的程序执行权更多：1/17
* 注意: 线程不是越多越好(线程本身很占内存, 慢。票数不多不需要用多线程)
*/
public class TicketDemo01 {
public static void main(String[] args) {
MyWindow mw1 = new MyWindow(); //堆中开一块空间，不加static，number=100进堆
mw1.setName("窗口壹");
MyWindow mw2 = new MyWindow(); //同上
mw2.setName("窗口222");
MyWindow mw3 = new MyWindow(); //同上
mw3.setName("窗口三三三");
mw1.start();
mw2.start();
mw3.start();
}
}
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class MyWindow extends Thread{
static int number = 100; //去掉static，每创建一个MyWindow窗口在堆里开辟一块空间，三个窗口各卖100张
@Override
public void run() {
while(number > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖出第" + number + "张票");
number--;
}
}
}
/*
* 两种线程创建方式： 1. 继承Thread.
* 2. 实现Runnbale
* 如上第二种方案会更好一些，不需要加static，因为只new了一个对象
* 1. 实现接口,而不是继承类(扩展性更强) 接口可以多实现,但是类只能单继承（MyWindow继承Thread后，就不能继承另外的类。MyTask可以继承其他类，实现其他接口）
* 2. 更符合 面向对象 (高内聚,低耦合：线程独立，和业务代码MyTask分离，传入卖猪肉任务也行)。封装(各干各的,有必要再进行合作)
*/
如下线程同步问题分析：两种创建方式3个窗口都总卖出102张票，而不是100张。三个窗口同时卡在打印正在卖出第100张票。t1在卖第100张票时，cpu可能会切到t3和t2，可以控制t2和t3不动，等t1的number- -完再动。
4.线程同步
package com.itheima04.synchronizedd;
import java.io.IOException;
/*
* synchronized 关键字
* 1. 代码块
* synchronized(锁对象){
* 代码A
* }
* 1. 锁对象可以是任意对象,但必须唯一
* 2. 同步代码块中的 代码A 同一时间,只允许一个线程执行
* 使用同步锁的注意点：1. 在保证业务逻辑可用的情况,同步锁加的范围越小越好
*
* 2. 锁对象必须唯一：<1> 如果能保证当前对象唯一,this也可以作为锁对象 (更节省内存)
* <2> 当前类名.class(最好的锁对象) -> Class对象(一个类被加载,在内存都会有一个Class对象) 反射
*/
public class TicketDemo02 {
public static void main(String[] args) {
MyTask mt = new MyTask();
//上面只new了一个，可以用this
Thread t1 = new Thread(mt);
t1.setName("窗口壹");
Thread t2 = new Thread(mt);
t2.setName("窗口222");
Thread t3 = new Thread(mt);
t3.setName("窗口三三三");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class MyTask implements Runnable{
int number = 100;
// Object obj = new Object(); //锁对象
@Override
public void run() {
while(number > 0){
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
synchronized(MyTask.class){ //MyTask.class也可以换成this
if(number <= 0){
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖出第" + number + "张票");
number--;
}
//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
//这边只能try catch不能throws，原因：父类Runnable中run方法没有声明抛出编译异常，所以子类也不能throws
try {
Thread.sleep(1); //线程啥事也不干,暂停1ms，cpu有空闲切换其他线程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} //while里
}
}
如下t2卖到0张时出while，而t1和t3还在while里，此时number=0，所以变为0和-1。
如下把synchronized拖到外面也不行
如下加if(number <= 0)，没有加浪费时间代码，所以看不到交替效果，但不会出现0和-1。
obj是锁对象即钥匙，如下钥匙不能进方法（每个线程一把即三把钥匙了），只能在成员位置。
用this，不用new object()，可以节约内存。
package com.itheima05.method;
/*
* synchronized 方法（同步方法）
* 1. 语法 : 方法声明 + synchronized
* 2. 同步方法有没有锁对象? 有
* 1. 普通方法: 是this
* 2. 静态方法: 静态不能和对象（this）有关。 是当前类名.class
*/
public class TicketDemo02 {
public static void main(String[] args) {
MyTask mt = new MyTask();
Thread t1 = new Thread(mt);
t1.setName("窗口壹");
Thread t2 = new Thread(mt);
t2.setName("窗口222");
Thread t3 = new Thread(mt);
t3.setName("窗口三三三");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class MyTask implements Runnable{
static int number = 100;
@Override
public void run() {
while(number > 0){
method(); //非静态方法可以调用静态方法
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
//同步方法效果 等价于 同步代码块
private static synchronized void method() { //静态方法不能和对象关键字如this相关
if(number <= 0){
return; //break只能写在循环和switch里
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖出第" + number + "张票");
number--;
}
}
package com.itheima06.lock;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/*
* Lock 接口：1. 实现类 ReentrantLock
* 2. lock() 获取锁(获取钥匙)
* 3. unlock() 释放锁 (还钥匙)
*/
public class TicketDemo02 {
public static void main(String[] args) {
MyTask mt = new MyTask();
Thread t1 = new Thread(mt);
t1.setName("窗口壹");
Thread t2 = new Thread(mt);
t2.setName("窗口222");
Thread t3 = new Thread(mt);
t3.setName("窗口三三三");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class MyTask implements Runnable{
int number = 100;
Lock lock = new ReentrantLock(); //创建lock对象
@Override
public void run() {
while(number > 0){
//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
lock.lock();
if(number <= 0){
// System.out.println(Thread.currentThread().getName());
lock.unlock(); // 注意: lock提供了锁的可视化操作(线程执行结束,要记得手动释放。厕所上完不能带走钥匙)//同步代码块return或break后是jvm自动释放锁。//这里不加lock.unlock()程序停不下来。
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在卖出第" + number + "张票");
number--;
lock.unlock();
}
}
}
5.卖包子
package com.itheima07.bz;
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Object obj = new Object();
// obj.wait(); //IllegalMonitorStateException : 非法的监视状态异常，因为.wait()必须锁对象调用如下
synchronized (obj){
obj.wait(); //不会报错，一直等待。在锁对象中
}
}
}
吃货问包子铺就占用CPU，唤醒可以获取cpu执行权不是一定。如下两个方法wait和notify不是给线程调用的，而是给锁对象【锁对象可以是任意对象】调用的如上所示。BaoZi只能一个线程对其操作。
package com.itheima07.bz;
public class BaoZi {
boolean isHave=false; //默认没有包子
}
package com.itheima07.bz;
public class BaoziPu extends Thread {
BaoZi bz;
public BaoziPu(BaoZi bz){
this.bz = bz;
}
@Override
public void run() {
while(true){ //不停生产包子
synchronized (bz){ //加锁: 同步代码，生产包子时不让别人打扰我。注意下面wait和notify
if(bz.isHave){
try {
bz.wait(); //包子铺有包子就等待，这个方法由包子bz调用
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("包子铺生产包子...");
bz.isHave = true;
bz.notify(); //唤醒吃货
}
} //while里
}
}
package com.itheima07.bz;
public class ChiHuo extends Thread{
BaoZi bz;
public ChiHuo(BaoZi bz){
this.bz = bz;
}
@Override
public void run() {
while(true){ //不停吃包子
synchronized (bz){
if(!bz.isHave){
try {
bz.wait(); //吃货没有包子就等待
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("吃货吃包子");
bz.isHave = false;
bz.notify(); //唤醒包子铺
}
}
}
}
package com.itheima07.bz;
public class BzDemo {
public static void main(String[] args) {
BaoZi bz = new BaoZi();
BaoziPu bzp = new BaoziPu(bz); //和下面一行共同操作一个包子对象
ChiHuo ch = new ChiHuo(bz);
bzp.start();
ch.start();
}
}
如下第一次没有包子，所以绕过if到1。运行完1后就有包子了，1时间很短，cpu不切换，切换了也没用，因为2中syn…(bz)包子被锁住，就算切换到吃货线程进不去syn…(bz)里，所以1中notify唤不醒吃货线程。
1和2都在sy…(bz)里，bzp线程bz.wait()【有3个好处】进入等待状态即进入监视队列即等待包子被吃，吃货线程的synchronized锁被打开，有包子不会wait，执行3。
一个线程wait把自己停下来放入堆（监视队列）中，来年开春，另一个线程中3叫我起来干活。2和3，1和4对应，3唤醒了2中wait，但2没钥匙（锁）动不了（鬼压床），钥匙在吃货手上，所以3往后4执行释放锁，1234不停循环执行。
生产消费者模型：用户发请求来相当于包子铺生产包子即生产者。服务器24小时开着相当于消费者一天24小时等包子吃，不会让消费者线程空转浪费cpu资源，所以没包子设置消费者线程为wait状态不占用cpu资源。
package com.atguigu.test14;
// 线程通信是用来解决生产者与消费者问题。
public class Test14 {
public static void main(String[] args) {
Workbench tai = new Workbench(); //相当于包子
Cook c = new Cook("崔志恒", tai); //生产者
Waiter w = new Waiter("翠花", tai); //消费者
c.start();
w.start();
}
}
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class Workbench{
private static final int MAX = 10; //假设工作台上最多能够放10盘
private int count; //count是共用的，要考虑线程安全
//同步方法，非静态方法来说，锁对象就是this
public synchronized void put(){ //往工作台上放一盘菜
if(count >= MAX){
try {
//生产者停下来，等待
wait();//默认是this.wait()，所以上面必须加锁对象synchronized
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//上面是安全校验
count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "放了一盘菜，剩余：" + count);
this.notify(); // 包子/工作台.notify() //唤醒消费者
}
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
public synchronized void take(){//从工作台上取走一盘菜
if(count<=0){
try {
//工作台没有菜，消费者应该停下来
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//上面是安全校验
count--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取走一盘菜，剩余：" + count);
this.notify(); //唤醒生产者
}
}
//1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class Cook extends Thread{
private Workbench tai;
public Cook(String name, Workbench tai) {
super(name);
this.tai = tai;
}
public void run(){
while(true){
tai.put();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
//111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
class Waiter extends Thread{
private Workbench tai;
public Waiter(String name, Workbench tai) {
super(name); //name属性在父类中已声明
this.tai = tai;
}
public void run(){
while(true){
tai.take();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
如下一直交替运行，不停
6.线程6态
锁就是钥匙上厕所，如下两个粉色是一对。限时等待就是sleep。记住下面三个红色。
如下B进不去不执行
B站/知乎/微信公众号：码农编程录
标签：Java26,Thread,卖票,class,线程,new,public,bz 来源： https://blog.csdn.net/weixin_43435675/article/details/107593878