1：线程的概念
进程(任务)：一个正在运行的程序
进程的调度:CPU来决定什么时候该运行哪个进程 （时间片轮流法）
线程在一个应用程序中,同时，有多个不同的执行路径，是进程中的实际运作单位。
好处是提高程序效率。
1.2 线程和进程的关系
a:一个进程可以创建多个线程
b:线程必须依赖于进程而存在
c:多个线程共享进程的空间
d:进程和线程得到CPU的机会是均等的‘
1.3 为什么要搞多线程
我们可以让程序同时执行(并发执行)
//Java只让我们创建线程，而不让我们创建进程
HelloWorld.java
javac HelloWorld.java
java HelloWorld --->JVM 启动进程
Run Application --->JVM 启动进程
//一个进程中至少要有一个线程
main方法 被称为 主线程
2: 线程的创建方式
Thread 类
方式1：继承Thread类
1:自定义一个类，继承Thread类
2:重写Thread类的run方法
3:创建自定义类对象
4:让自定义类对象调用start方法，启动线程
例题:
package pack01_thread;
public class Demo01Thread {
public static void main(String[] args) {
//3:创建自定义类对象
MyThread mt = new MyThread();
//4:让自定义类对象调用start方法，启动线程
mt.start();
while(true){
System.out.println("主线程");
}
}
}
package pack01_thread;
//创建两个线程
public class Demo02Thread {
public static void main(String[] args) {
MyThread mt1 = new MyThread();
MyThread mt2 = new MyThread();
mt1.start();
mt2.start();
while(true){
System.out.println("主线程");
}
}
}
package pack01_thread;
//创建两个线程
public class Demo03Thread {
public static void main(String[] args) {
MyThread2 mt1 = new MyThread2();
MyThread2 mt2 = new MyThread2();
//设置线程的优先级
mt1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
mt2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
mt1.start();
mt2.start();
}
}
package pack01_thread;
public class MyThread extends Thread {
public void run() {
while (true) {
//获取线程的名字:getName
System.out.println(getName() + ":线程");
}
}
}
package pack01_thread;
public class MyThread2 extends Thread {
public void run(){
while(true){
//让线程睡眠一秒钟
//模拟网络延时
// try{Thread.sleep(1000);}catch(Exception e){}
System.out.println(getName()+":子线程");
// Thread.yield();
}
}
}
class MyThread extends Thread{
public void run(){
//在此写你线程要执行的代码(木马查杀)
}
}
//-----------------
MyThread mt = new MyThread();
mt.start(); //启动线程----->系统会自动调用run方法
2.2 线程中的小方法
public static void sleep(long millis)//线程执行到该语句，就会休眠---》让出CPU
public static void yield() // 线程的礼让 线程执行到该语句 线程会将CPU的执行权主动让出
// 让线程执行的更加均匀
public final void setPriority(int newPriority) //设置线程的优先级
package pack02_thread;
public class Demo01Thread {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable mr = new MyRunnable();
Thread t1 = new Thread(mr, "窗口1");
Thread t2 = new Thread(mr, "窗口2");
//给线程起名字
// t1.setName("线程1");
// t2.setName("线程2");
//这两个线程启动的时候，执行的都是MyRunnable中的run方法
t1.start();
t2.start();
new Thread(mr,"窗口3").start(); //匿名对象创建
}
}
package pack02_thread;
public class Demo02Thread {
public static void main(String[] args) {
//匿名内部类对象来创建线程
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":线程");
}
}
},"窗口").start();
}
}
package pack02_thread;
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
while(true){
//获取线程的名字
//public static Thread currentThread() //当前线程对象
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":子线程");
}
}
}
package pack03_selltickets;
public class Demo01SellTickets {
public static void main(String[] args) {
//模拟三个窗口来卖票
SellTickets st = new SellTickets();
Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
创建线程的方式二：实现接口Runnable
步骤 ：
1：自定义类实现Runnable接口
2：重写run方法
3: 创建自定义对象
4：创建Thread类对象，并将自定义类对象作为参数传入Thread类
5: 通过Thread类对象调用start方法启动线程
class MyRunnable implements Runnable
{
public void run(){
//线程要执行的内容
}
}
//----------------
MyRunnable mr = new MyRunnable();
Thread t = new Thread(mr);
t.start();//启动线程,系统会自动执行MyRunnable中的run方法
3: 线程的同步(线程的安全)
a:同一张票被卖了多次
b:出现了负票问题
线程的同步有三种实现方法：
a: 同步代码块
b: 同步方法
c: Lock锁
3.1 同步代码块
synchronized (锁对象) //可以是任何一个对象，必须保证线程共享这个对象
{
//存放你要加锁的代码
}
3.2 同步方法
//同步方法的锁对象是this
//静态方法的锁对象是类的Class对象
public synchronized void sellTickets(){
}
3.3 两者的区别
synchronized (锁对象)
{
xxxxx
yyyyy
zzzzz
sssss
ttttt
}
public synchronized void sellTickets(){
xxxxx
yyyyy
zzzzz
sssss
ttttt
}
//---------------
public void method(){
xxxxx
yyyyy
synchronized (锁对象) {
zzzzz
sssss
ttttt
}
}
//同步方法，用户不能只指定锁对象，默认都是this
//同步代码块，自己可以指定锁对象，锁对象可以是任何对象，只要线程共享即可
3.4 Lock锁
Lock:
ReentrantLock
lock(); 加锁
unlock(); 解锁
1:创建ReentrantLock对象
2：在适当的地方加锁
lock()
2：在适当的地方解锁
unlock();
package pack03_selltickets;
public class SellTickets implements Runnable {
//模拟100张票
int tickets = 100;
//创建一个锁对象
Object obj = new Object();
//模拟卖票
@Override
public void run() {
while(true){
//将if代码块进行了加锁
//T1 T2
synchronized (obj) {
if(tickets > 0){
//会发生网络延时
try {Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在出售第"
+ (tickets--)+"张票");
}
}
}
}
}
package pack05_selltickets;
public class Demo01SellTickets {
public static void main(String[] args) {
//模拟三个窗口来卖票
SellTickets st = new SellTickets();
Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
package pack06_selltickets;
import java.util.Scanner;
public class Demo01SellTickets {
@SuppressWarnings("resource")
public static void main(String[] args) {
// //模拟三个窗口来卖票
// SellTickets st = new SellTickets();
//
// Thread t1 = new Thread(st, "窗口1");
// Thread t2 = new Thread(st, "窗口2");
// Thread t3 = new Thread(st, "窗口3");
//
// t1.start();
// t2.start();
// t3.start();
String num = new Scanner(System.in).nextLine();
}
}
package pack07_selltickets;
import java.util.Scanner;
public class Demo01SellTickets {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new SellTickets(true)).start();;
new Thread(new SellTickets(false)).start();;
}
}
package pack07_selltickets;
//证明死锁
//方式1：用筷子左和筷子右证明死锁
package com.baidu_01;
public class Demo5_DeadLock {
//这是两把锁
private static String s1 = "筷子左";
private static String s2 = "筷子右";
public static void main(String[] args) {
new Thread() {
public void run() {
while(true) {
synchronized(s1) {
System.out.println(getName() + "获取" + s1 + "等待" + s2);
synchronized(s2) {
System.out.println(getName() + "拿到" + s2 + "开吃");
}
}
}
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
while(true) {
synchronized(s2) {
System.out.println(getName() +"获取" + s2 + "等待" + s1);
synchronized(s1) {
System.out.println(getName() +"拿到" + s1 + "开吃");
}
}
}
}
}.start();
}
}
//方式2
class MyLock{
public static Object lockA = new Object();
public static Object lockB = new Object();
}
public class SellTickets implements Runnable {
boolean bl;
public SellTickets() {
}
public SellTickets(boolean bl) {
this.bl = bl;
}
@Override
public void run() {
if(bl){
//T1线程
synchronized (MyLock.lockA) { //T1得到A
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":得到lockA");
synchronized (MyLock.lockB) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":得到lockA和lockB");
}
}
}else{
//T2线程
synchronized (MyLock.lockB) { //T2得到B
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":得到lockB");
synchronized (MyLock.lockA) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":得到lockB和lockA");
}
}
}
}
}
线程的生命周期:
新建:创建线程对象.
就绪状态:有执行的资格,没有执行权.
运行状态:有执行资格,也有执行权.
阻塞状态 : 没有执行资格,没有执行权.
死亡状态:代码执行完毕,线程消亡.
运行 -- (run结束或者stop()) -- 死亡(线程对象变成垃圾)
新建 -(start())-- 就绪 -(抢到了CPU的执行权)-运行 --(sleep()和wait()) --阻塞 -- 就绪状态
运行-(被其他的线程把CPU的执行权给抢走了) -- 就绪
单例设计模式:
package pack08_singleobject;
//懒汉式
public class Worker {
private Worker(){}
private static Worker worker = null;
public static synchronized Worker getWorker(){ //
if(worker == null){
//T1 T2 T3
worker = new Worker();
}
return worker;
}
}
package pack08_singleobject;
//饿汉式
//一个类只允许创建一个对象
public class Student {
//构造方法私有
private Student(){}
//自己创建对象
private static Student stu = new Student();
//对外提供对象
public static Student getStudent(){
return stu;
}
}
package pack08_singleobject;
import java.io.IOException;
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// Student stu1 = Student.getStudent();
// Student stu2 = Student.getStudent();
//
// System.out.println(stu1 == stu2);
Runtime rt = Runtime.getRuntime();
rt.exec("QQ");
}
}
创建线程第三种方法:
（1）创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，并且有返回值。
(在Thread线程不能直接和Callable进行使用,所以用子类进行连接)
（2）创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
(在FutureTast的构造方法里面有一个可以传入Callable接口的方法,这样就把封装Callable对象了,并且封装了Callable的Call()方法的返回值)
（3）使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。(用了Thread对象的构造方法可以传入Runnable接口,而Future又是Runnable的接口的实现类)
（4）调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值
Callable方法的好处:有返回值,可以抛异常.(Runnable不可以抛异常和不能有返回值)
例题:
package com.baidu_01;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
public class Demo6_Callable {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
//创建线程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
//将线程放进池子里并执行
Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(50));
System.out.println(f1.get());
System.out.println(f2.get());
pool.shutdown();
}
}
class MyCallable implements Callable<Integer> {
private int num;
public MyCallable(int num) {
this.num = num;
}
@Override
public Integer call() throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
int sum = 0;
for(int i = 0 ; i <= num ; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}
}
package com.thread;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableThreadTest implements Callable<Integer>
{
public static void main(String[] args)
{
CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);
for(int i = 0;i < 100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循环变量i的值"+i);
if(i==20)
{
new Thread(ft,"有返回值的线程").start();
}
}
try
{
System.out.println("子线程的返回值："+ft.get());
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public Integer call() throws Exception
{
int i = 0;
for(;i<100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
}
return i;
}
}
package com.thread;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class CallableThreadTest implements Callable<Integer>
{
public static void main(String[] args)
{
MyRunnable mt = new MyRunnable();
Thread t1 = new Thread(mt);
CallableThreadTest ctt = new CallableThreadTest();
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt);
for(int i = 0;i < 100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循环变量i的值"+i);
if(i==20)
{
Thread target = new Thread(ft,"有返回值的线程").start();
}
}
try
{
System.out.println("子线程的返回值："+ft.get());
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
@Override
public Integer call() throws Exception
{
int i = 0;
for(;i<100;i++)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
}
return i;
}
}
class MyRunnalbe implements Runnable {
public void run() {
}
}
二、创建线程的三种方式的对比
采用实现Runnable、Callable接口的方式创见多线程时，优势是：
线程类只是实现了Runnable接口或Callable接口，还可以继承其他类。
在这种方式下，多个线程可以共享同一个target对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将CPU、代码和数据分开，形成清晰的模型，较好地体现了面向对象的思想。
劣势是：
编程稍微复杂，如果要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThread()方法。
使用继承Thread类的方式创建多线程时优势是：
编写简单，如果需要访问当前线程，则无需使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可获得当前线程。
劣势是：
线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他父类。
非静态的同步方法的锁对象是神马?
* 答:非静态的同步方法的锁对象是this
* 静态的同步方法的锁对象是什么?
* 是该类的字节码对象.
//锁对象不能用匿名对象,因为匿名对象不是同一个对象
ipconfig:在DOS查看本机IP地址.
从 Java 5 开始，Java 提供了自己的线程池。线程池就是一个线程的容器，每次只执行额定数量的线程。 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 就是这样的线程池。它很灵活，但使用起来也比较复杂，本文就对其做一个介绍。
首先是构造函数。以最简单的构造函数为例：
public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue)
看起来挺复杂的。这里介绍一下。
corePoolSize 指的是保留的线程池大小。
maximumPoolSize 指的是线程池的最大大小。
keepAliveTime 指的是空闲线程结束的超时时间。
unit 是一个枚举，表示 keepAliveTime 的单位。
workQueue 表示存放任务的队列。
我们可以从线程池的工作过程中了解这些参数的意义。线程池的工作过程如下：
1、线程池刚创建时，里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过，就算队列里面有任务，线程池也不会马上执行它们。
2、当调用 execute() 方法添加一个任务时，线程池会做如下判断：
a. 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务；
b. 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入队列。
c. 如果这时候队列满了，而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize，那么还是要创建线程运行这个任务；
d. 如果队列满了，而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，那么线程池会抛出异常，告诉调用者“我不能再接受任务了”。
3、当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。
4、当一个线程无事可做，超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程池会判断，如果当前运行的线程数大于 corePoolSize，那么这个线程就被停掉。所以线程池的所有任务完成后，它最终会收缩到 corePoolSize 的大小。
这样的过程说明，并不是先加入任务就一定会先执行。假设队列大小为 10，corePoolSize 为 3，maximumPoolSize 为 6，那么当加入 20 个任务时，执行的顺序就是这样的：首先执行任务 1、2、3，然后任务 4~13 被放入队列。这时候队列满了，任务 14、15、16 会被马上执行，而任务 17~20 则会抛出异常。最终顺序是：1、2、3、14、15、16、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13。下面是一个线程池使用的例子：
public static void main(String[] args) {
BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<Runnable>();
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.DAYS, queue);
for (int i = 0; i < 20; i++) {
executor.execute(new Runnable() {
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(String.format("thread %d finished", this.hashCode()));
}
});
}
executor.shutdown();
}
对这个例子的说明如下：
1、BlockingQueue 只是一个接口，常用的实现类有 LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue。用 LinkedBlockingQueue 的好处在于没有大小限制。这样的话，因为队列不会满，所以 execute() 不会抛出异常，而线程池中运行的线程数也永远不会超过 corePoolSize 个，keepAliveTime 参数也就没有意义了。
2、shutdown() 方法不会阻塞。调用 shutdown() 方法之后，主线程就马上结束了，而线程池会继续运行直到所有任务执行完才会停止。如果不调用 shutdown() 方法，那么线程池会一直保持下去，以便随时添加新的任务。
到这里对于这个线程池还只是介绍了一小部分。ThreadPoolExecutor 具有很强的可扩展性，不过扩展它的前提是要熟悉它的工作方式。后面的文章将会介绍如何扩展 ThreadPoolExecutor 类。
ava.util.concurrent.ThreadPoolExecutor 类提供了丰富的可扩展性。你可以通过创建它的子类来自定义它的行为。例如，我希望当每个任务结束之后打印一条消息，但我又无法修改任务对象，那么我可以这样写：
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(size, maxSize, 1, TimeUnit.DAYS, queue) {
@Override
protected void afterExecute(Runnable r, Throwable t) {
System.out.println("Task finished.");
}
};
除了 afterExecute 方法之外，ThreadPoolExecutor 类还有 beforeExecute() 和 terminated() 方法可以重写，分别是在任务执行之前和整个线程池停止之后执行。
除了可以添加任务执行前后的动作之外， ThreadPoolExecutor 还允许你自定义当添加任务失败后的执行策略。你可以调用线程池的 setRejectedExecutionHandler() 方法，用自定义的 RejectedExecutionHandler 对象替换现有的策略。 ThreadPoolExecutor 提供 4 个现有的策略，分别是：
ThreadPoolExecutor.AbortPolicy：表示拒绝任务并抛出异常
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：表示拒绝任务但不做任何动作
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：表示拒绝任务，并在调用者的线程中直接执行该任务
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：表示先丢弃任务队列中的第一个任务，然后把这个任务加进队列。
这里是一个例子：
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(size, maxSize, 1, TimeUnit.DAYS, queue);
executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
除此之外，你也可以通过实现 RejectedExecutionHandler 接口来编写自己的策略。下面是一个例子：
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(3, 6, 1, TimeUnit.SECONDS, queue,
new RejectedExecutionHandler() {
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
System.out.println(String.format("Task %d rejected.", r.hashCode()));
}
}
);