JavaEE-初阶-多线程初阶
概念
第一个多线程程序
可以通过查看jdk路径来找到jdk的控制
可以通过jconsole来查看线程。
创建线程
这是实现多线程的其中一种方法,继承Thread类,实现run方法,之后实例化继承了Thread类的MyThread方法,调用start方法,就会自动创建一个线程去执行run方法,如果直接调用run方法是不会创建新的线程的。
实现Runnable接口,也要实现run方法,但是和继承Thread类的不同,耦合度较低,在实例化Thread时将实例化继承了Runnable接口的对象传递,start执行的就是这个run方法
其他变形
多线程的优势-增加运行速度
Thread类以及常见方法
Thread的常见构造方法
Thread的常见属性
比较重要的就是判断后台线程和判断是否存活的方法。前台线程可以决定进程是否结束,只要还有一个前台线程运行,进程就不会终止,后台线程就算在运行,只要前台线程都结束了,进程还是要结束。
启动⼀个线程 - start()
终止线程
可以自定义一个变量,约定好在这个变量修改为约定值时,就终止线程。
Thread对象调用,该对象对应的线程终止。
在一些情况下,有要求,线程要有结束的先后顺序,那么就可以通过线程的对象,来等待线程,来做到线程的结束顺序变为可控。
获取当前线程引用
这是一个静态方法,可以直接通过类来调用,返回的时当前调用该方法的类对象的引用。
休眠线程
线程的状态
观察线程的所有状态
Waiting是
线程状态和转移的意义
多线程带来的的风险-线程安全 (重点)
观察线程不安全
线程安全的概念
线程不安全的原因
可见性
指令重排序
解决之前的线程不安全问题
synchronized 关键字 - 监视器锁 monitor lock
synchronized 的特性
不可重入的锁在加了一个锁之后,再次加同一把锁就会出现死锁,这种锁就是不可重入锁
而可重入锁在再次上锁的时候发现这个锁是自身持有的锁,那么就不会再加锁,而锁的释放时根据第一次上该锁的作用域来确定的。
synchronized 使用示例
这个锁可以是任意的对象,一个对象就可以视为是一个锁。
锁this对象和直接修饰普通方法是一样的。
死锁
Java 标准库中的线程安全类
volatile 关键字
volatile关键字可以将一些因为java优化所导致的可见性问题解决。
工作内存或寄存器和主内存
因为并不是所有的cpu都是直接优化在寄存器上的,所以直接说优化都是将数据存储在寄存器上方便读取不太合适,还有多级别的缓存,所以work memory更加合适。
wait 和 notify
wait()方法
notify()方法
notifyAll()方法
notifyAll虽然一次性唤醒了所有锁,但是这些锁还是需要重新竞争的。
wait和sleep的区别
多线程案例
单例模式
饿汉模式
懒汉模式(单线程)
懒汉模式-多线程版
懒汉模式-多线程版-改进
可能因为指令重排序导致还没有申请内存空间就将值赋给了instance,导致其他线程直接带着这个没有初始化的变量返回了。
解决方法实际上还是volatile
阻塞队列
一个线程给阻塞队列添加数据,一个线程消费数据。
生产数据,阻塞队列满了,就会阻塞,消费数据,阻塞队列为空就会阻塞。
这个判断语句最好选择while,本质上是为了二次验证数据是否满足要求,因为wait不仅仅能够被notify唤醒,也可能是设置的时间到了被唤醒,这种情况就需要对参数进行再次校验。
线程池
创建线程池的方法
参数代表的含义
工厂模式
工厂模式也是一种设计模式,主要应用再构造方法中,构造方法同名同参无法构成重载,因为构造方法要求是方法名与类名等同,而另外定义一个工厂类,提供构造对象的方法,就可以实现这些功能,而且可以根据不同的构造方法提供不同的参数。
因为原本的构造方法有些复杂
自主实现一个简易的线程池
定时器
第一个参数也就是实现了run方法的runnable接口的子类。
实现一个简易定时器
首先创建一个保存了执行方法和执行时间的类,并且要实现compareTo,因为需要加到优先级队列里面。
第二部要创建一个定时器类。
schedule传递的参数是一个runnable类和一个时间,代表多久之后执行方法,实例化一个保存了执行时间和方法的类对象。保存的时间是时间戳,获取系统当前时间并将多久之后执行加上,加入优先级队列,唤醒在locker锁之中阻塞的一个线程,让线程去执行任务。
这里需要注意的是锁的范围,这里将新创建的MyTimeTask对象也包括进去了,是否需要包括进去,看的是需求,如果算调用方法开始算时间就在锁外面,如果是锁里面开始算时间就包括在锁里面。
构造方法开始就要循环判断是否有任务需要执行。
但是之前的方法有缺陷,会导致cpu资源被占用严重,所以在判断到队列为空和时间未到都会开始阻塞,而时间未到的阻塞还会另外设定一个时间,这个时间就是距离实际执行方法时间的差值,尽管线程被唤醒可能还是没有到执行时间,因为是优先级队列,唤醒的是最早执行的,那么也不过是再进去while循环做一次时间和队列为空判断,对于长时间循环而言,这些消耗微不足道。
这里并不适合使用sleep