黑马程序员_day11 多线程。

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一：多线程。

 1，进程：进程是一个正在执行的程序，每一个进程执行都有一个执行顺序，该顺序是一个执行路径，
  或者叫一个控制单元。

 2，线程：就是进程中的一个独立的控制的单元。线程在控制着进程的执行。(例：FlashGet)

  一个进程中至少有一个线程。

 3，多线程存在的意义：当main函数里只有一个线程时，主线程执行函数时，当堆内存中垃圾超过了堆内存，
       主函数就会暂时停止，去先把垃圾清理掉，再回来执行代码，但是如果有多个线程就不一样了。
 

 4，线程的创建方式：继承Thread类：1，子类覆盖父类中的run方法，将线程运行的代码存放在run中，
     
     2，建立子类对象的同时线程也被创建。

     3，通过调用start方法开启线程。

 5，多线程的特性。

二：注意这些理论知识。

/*
进程：是一个正在执行中的程序。
  每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。

线程：就是进程中的一个独立的控制单元。
  线程在控制着进程的执行。

一个进程中至少有一个线程。

 

Java VM  启动的时候会有一个进程java.exe.

该进程中至少一个线程负责java程序的执行。
而且这个线程运行的代码存在于main方法中。
该线程称之为主线程。

扩展：其实更细节说明jvm，jvm启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程。

 

1,如何在自定义的代码中，自定义一个线程呢？

通过对api的查找，java已经提供了对线程这类事物的描述。就Thread类。

创建线程的第一种方式：继承Thread类。
步骤：
1，定义类继承Thread。
2，复写Thread类中的run方法。
 目的：将自定义代码存储在run方法。让线程运行。

3，调用线程的start方法，
 该方法两个作用：启动线程，调用run方法。

 

发现运行结果每一次都不同。
因为多个线程都获取cpu的执行权。cpu执行到谁，谁就运行。
明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行。(多核除外)
cpu在做着快速的切换，以达到看上去是同时运行的效果。
我们可以形象把多线程的运行行为在互相抢夺cpu的执行权。

这就是多线程的一个特性：随机性。谁抢到谁执行，至于执行多长，cpu说的算。

 

为什么要覆盖run方法呢？

Thread类用于描述线程。
该类就定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码。该存储功能就是run方法。

也就是说Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。

 

 

*/

class Demo extends Thread
{
 public void run()
 {
  for(int x=0; x<60; x++)
   System.out.println("demo run----"+x);
 }
}

 

 

class ThreadDemo
{
 public static void main(String[] args)
 {
  //for(int x=0; x<4000; x++)
  //System.out.println("Hello World!");

  Demo d = new Demo();//创建好一个线程。
  //d.start();//开启线程并执行该线程的run方法。
  d.run();//仅仅是对象调用方法。而线程创建了，并没有运行。

  
  for(int x=0; x<60; x++)
   System.out.println("Hello World!--"+x);
  

 

 
 }
}

三：理解多线程运行的状态(5个状态 如java源码中的图)。

四：获取线程对象以及名称。

/*
练习：
创建两个线程，和主线程交替运行。

原来线程都有自己默认的名称。
Thread-编号 该编号从0开始。

static Thread currentThread():获取当前线程对象。
getName(): 获取线程名称。

设置线程名称：setName或者构造函数。

 

*/

class Test extends Thread
{
 //private String name;
 Test(String name)
 {
  //this.name = name;
  super(name);
 }
 public void run()
 {
  for(int x=0; x<60; x++)//问线程0和线程1进来它们两使用的是不是0和1，不是。因为局部变量进栈内存都另开辟空间。
  {
   System.out.println((Thread.currentThread()==this)+"..."+this.getName()+" run..."+x);//this.getName因为this代表
       //该对象，对象调用父类的方法就可以的。
  }
 }

}

class ThreadTest
{
 public static void main(String[] args)
 {
  Test t1 = new Test("one---");
  Test t2 = new Test("two+++");
  t1.start();
  t2.start();
//  t1.run();
//  t2.run();

  for(int x=0; x<60; x++)
  {
   System.out.println("main....."+x);
  }
 }
}

五：创建线程-实现Runnable接口。

/*
需求：简单的卖票程序。
多个窗口同时买票。

创建线程的第二种方式：实现Runable接口

步骤：
1，定义类实现Runnable接口
2，覆盖Runnable接口中的run方法。
 将线程要运行的代码存放在该run方法中。

3，通过Thread类建立线程对象。
4，将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。
 为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数。
 因为，自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。
 所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。

5，调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。

 

实现方式和继承方式有什么区别呢？

实现方式好处：避免了单继承的局限性。
在定义线程时，建立使用实现方式。

两种方式区别：
继承Thread:线程代码存放Thread子类run方法中。
实现Runnable，线程代码存在接口的子类的run方法。

 

*/

class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
 private  int tick = 100;
 public void run()
 {
  while(true)
  {
   if(tick>0)
   {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
   }
  }
 }
}

class  TicketDemo
{
 public static void main(String[] args)
 {

  Ticket t = new Ticket();

  Thread t1 = new Thread(t);//创建了一个线程；
  Thread t2 = new Thread(t);//创建了一个线程；
  Thread t3 = new Thread(t);//创建了一个线程；
  Thread t4 = new Thread(t);//创建了一个线程；
  t1.start();
  t2.start();
  t3.start();
  t4.start();

  /*
  Ticket t1 = new Ticket();
  //Ticket t2 = new Ticket();
  //Ticket t3 = new Ticket();
  //Ticket t4 = new Ticket();

  t1.start();
  t1.start();
  t1.start();
  t1.start();
  */

 }
}

六：多线程的安全问题和多线程同步代码块。

/*

通过分析，发现，打印出0，-1，-2等错票。

多线程的运行出现了安全问题。

问题的原因：
 当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，
 另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。

解决办法：
 对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完。在执行过程中，其他线程不可以参与执行。

 

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式。

就是同步代码块。

synchronized(对象)
{
 需要被同步的代码

}
对象如同锁。持有锁的线程可以在同步中执行。
没有持有锁的线程即使获取cpu的执行权，也进不去，因为没有获取锁。

火车上的卫生间---经典。

同步的前提：
1，必须要有两个或者两个以上的线程。
2，必须是多个线程使用同一个锁。

必须保证同步中只能有一个线程在运行。

好处：解决了多线程的安全问题。

弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源，

*/

class Ticket implements Runnable
{
 private  int tick = 1000;
 Object obj = new Object();
 public void run()
 {
  while(true)
  {
   synchronized(obj)
   {
    if(tick>0)
    {
     //try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);
    }
   }
  }
 }
}

class  TicketDemo2
{
 public static void main(String[] args)
 {

  Ticket t = new Ticket();

  Thread t1 = new Thread(t);
  Thread t2 = new Thread(t);
  Thread t3 = new Thread(t);
  Thread t4 = new Thread(t);
  t1.start();
  t2.start();
  t3.start();
  t4.start();

 }
}

七：多线程-同步函数。

/*
需求：
银行有一个金库。
有两个储户分别存300圆，每次存100，存3次。

目的：该程序是否有安全问题，如果有，如何解决？

如何找问题：
1，明确哪些代码是多线程运行代码。
2，明确共享数据。
3，明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。

 

*/

class Bank
{
 private int sum;
 //Object obj = new Object();
 public synchronized void add(int n)
 {
  //synchronized(obj)
  //{
   sum = sum + n;
   try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
   System.out.println("sum="+sum);
  //}
 }
}

class Cus implements Runnable
{
 private Bank b = new Bank();
 public void run()
 {  
  for(int x=0; x<3; x++)
  {
   b.add(100);
  }
 }
}

class  BankDemo
{
 public static void main(String[] args)
 {
  Cus c = new Cus();
  Thread t1 = new Thread(c);
  Thread t2 = new Thread(c);
  t1.start();
  t2.start();
 }
}

八：同步函数的锁是this。

/*
同步函数用的是哪一个锁呢？
函数需要被对象调用。那么函数都有一个所属对象引用。就是this。
所以同步函数使用的锁是this。

通过该程序进行验证。

使用两个线程来买票。
一个线程在同步代码块中。
一个线程在同步函数中。
都在执行买票动作。

 

*/
class Ticket implements Runnable
{
 private  int tick = 100;
 Object obj = new Object();
 boolean flag = true;
 public  void run()
 {
  if(flag)
  {
   while(true)
   {
    synchronized(this)
    {
     if(tick>0)
     {
      try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....code : "+ tick--);
     }
    }
   }
  }
  else
   while(true)
    show();
 }
 public synchronized void show()//this
 {
  if(tick>0)
  {
   try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....show.... : "+ tick--);
  }
 }
}

class  ThisLockDemo
{
 public static void main(String[] args)
 {

  Ticket t = new Ticket();

  Thread t1 = new Thread(t);
  Thread t2 = new Thread(t);
  t1.start();
  try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
  t.flag = false;
  t2.start();

 

 

 

//  Thread t3 = new Thread(t);
//  Thread t4 = new Thread(t);
//  t3.start();
//  t4.start();

 }
}

九：多线程-静态同步函数的锁是Class对象。

/*
如果同步函数被静态修饰后，使用的锁是什么呢？

通过验证，发现不在是this。因为静态方法中也不可以定义this。

静态进内存是，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象。
类名.class  该对象的类型是Class

静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象。 类名.class
*/
class Ticket implements Runnable
{
 private static  int tick = 100;
 //Object obj = new Object();
 boolean flag = true;
 public  void run()
 {
  if(flag)
  {
   while(true)
   {
    synchronized(Ticket.class)
    {
     if(tick>0)
     {
      try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....code : "+ tick--);
     }
    }
   }
  }
  else
   while(true)
    show();
 }
 public static synchronized void show()
 {
  if(tick>0)
  {
   try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....show.... : "+ tick--);
  }
 }
}

class  StaticMethodDemo
{
 public static void main(String[] args)
 {

  Ticket t = new Ticket();

  Thread t1 = new Thread(t);
  Thread t2 = new Thread(t);
  t1.start();
  try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}
  t.flag = false;
  t2.start();

 }
}

十：多线程-单例设计模式-懒汉式。

/*
单例设计模式。

*/
//饿汉式。
/*
class Single
{
 private static final Single s = new Single();
 private Single(){}
 public static Single getInstance()
 {
  return s;
 }
}
*/

//懒汉式

class Single
{
 private static Single s = null;
 private Single(){}

 public static  Single getInstance()
 {
  if(s==null)
  {
   synchronized(Single.class)
   {
    if(s==null)
     //--->A;
     s = new Single();
   }
  }
  return s;
 }
}

class SingleDemo
{
 public static void main(String[] args)
 {
  System.out.println("Hello World!");
 }
}

十一：多线程-死锁。

 

class Test implements Runnable
{
 private boolean flag;
 Test(boolean flag)
 {
  this.flag = flag;
 }

 public void run()
 {
  if(flag)
  {
   while(true)
   {
    synchronized(MyLock.locka)
    {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...if locka ");
     synchronized(MyLock.lockb)
     {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..if lockb");     
     }
    }
   }
  }
  else
  {
   while(true)
   {
    synchronized(MyLock.lockb)
    {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..else lockb");
     synchronized(MyLock.locka)
     {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....else locka");
     }
    }
   }
  }
 }
}

class MyLock
{
 static Object locka = new Object();
 static Object lockb = new Object();
}

class  DeadLockTest
{
 public static void main(String[] args)
 {
  Thread t1 = new Thread(new Test(true));
  Thread t2 = new Thread(new Test(false));
  t1.start();
  t2.start();
 }
}

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