黑马程序员——多线程+单例设计



    

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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。

     在一个进程中还可以有多个执行单元同时运行，这些执行单元可以看作程序执行的一条条线索，被称为线程。操作系统中的每一个进程中都至少存在一个线程。

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。（重写run()方法）

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一样。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，只能有一个线程在运行。（多核除外）cpu在做着快速切换，已达到看上去是同时运行的效果。我们可以形象的把多线程的运行认为在互相抢夺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，至于执行多长时间，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道代码，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 voidrun()

   {

       for(intx=0;x<60;x++)

           System.out.println("demorun——"+x);

   }

}

class ThreadDemo

{

   public staticvoid main(String[] args)

   {

       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();一般调用执行run方法，并没有开启线程，是主线程在执行。

       for(intx=0;x<60;x++)

           System.out.println("HelloWorld——"+x);    

   }

}

需求：简单的买票程序。多个窗口同时买票

创建线程的第二种方式：实现Runnable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现参数传递给Thread类得构造函数。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就扣的子类对象。所以要让线程去指定对象的run方法，就必须明确该run方法所属的对象。

5，调用Thread类得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？

实现方式的好处：避免了单继承的局限性。

在定义线程时，建议使用实现方式。

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，线程代码存放在接口的子类的run方法中。

*/

class Ticket implements Runnable

{

   private inttick = 100;

   public voidrun()

   {

       while(true)

       {

           if(tick>0)

           {

                //获取的是线程对象 getName()获取线程名称  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...sale:"+tick--);

           }

       }

   }

}

//设置线程名称setName()，或者使用构造函数

class TicketDemo

{

   public staticvoid 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();

   }

}

通过分析，发现打印出1，-1，-2等错票。

多线程的运行出现了安全问题。

问题原因：

   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。（tick就是本程序的共享数据）。

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。（就是多个线程共享数据的部分）

}

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 inttick = 1000;

   Object obj =new Object();

   public voidrun()

   {

       while(true)

       {

           synchronized(obj)

           {

               if(tick>0)

               {

                   try{Thread.sleep(10);}catch(Exceptione){}

                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...sale:"+tick--);

               }

           }

       }

   }

}

class TicketDemo2

{

   public staticvoid main(String[] args)

   {

       Ticket t= new Ticket();//此对象还不是线程，真正的线程是Thread和其子类对象

       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();

   }

}

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。通过改程序进行验证。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 implementsRunnable

{

   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(Exceptione){}

                       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...code:"+tick--);

                   }

               }

           }          

       }

       else

           while(true)

               show();

   }

   publicsynchronized void show()

   {

       if(tick>0)

       {

           try{Thread.sleep(10);}catch(Exceptione){}

           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...show:"+tick--);

       }

   }

}

class ThisLockDemo

{

   public staticvoid main(String[] args)

   {

       Ticket t= new Ticket();

       Thread t1= new Thread(t);

       Thread t2= new Thread(t);

       t1.start();

       try{Thread.sleep(10);}catch(Exceptione){}

       t.flag =false;

       t2.start();

 

 

       //Threadt3 = new Thread(t);

       //Threadt4 = new Thread(t);

       //t3.start();

       //t4.start();

   }

}

如果同步函数被静态修饰后，使用的锁是什么呢？

通过验证，发现不是this，因为静态方法中也不可以定义this。静态进内存时，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得字节码文件对象。类名.class

 

 

死锁，开发时要避免死锁的情况

classTest implements Runnable

{

   private boolean flag;

   Test(boolean flag)

   {

      this.flag = flag;

   }

 

   public void run()

   {

      if(flag)

      {

          while(true)

          {

             synchronized(MyLock.locka)

             {

                 System.out.println("iflocka");

                 synchronized(MyLock.lockb)

                 {

                    System.out.println("iflockb");

                 }

             }

          }

      }

      else

      {

          while(true)

          {

             synchronized(MyLock.lockb)

             {

                 System.out.println("elselockb");

                 synchronized(MyLock.locka)

                 {

                    System.out.println("elselocka");

                 }

             }

          }

      }

   }

}

 

classMyLock

{

   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();

   }

}

 

单例设计模式：

 

饿汉式：

 

class Single

{

   privatestatic final Single s = new Single();

   privateSingle(){}

   public staticSingle getInstance()

   {

       return s;

   }

}

*/

//懒汉式：

实例的延迟加载，延迟加载有问题，加同步解决问题，用同步函数和同步代码块都可以，但是有些低效，用双重判断的形式可以提高效率

class Single

{

   private static Single s = null;

   privateSingle(){}

   public staticSingle getInstance()

   {

       if(s==null)

       {

           synchronized(Single.class)

           {

               if(s==null)

                   s= new Single();

           }

       }

       return s;

   }

}

class SingleDemo

{

   public staticvoid main(String[] args)

   {

       System.out.println("HelloWorld!");

   }

}