• 06 多线程 02线程安全 + 解决线程安全问题


    1、强行终止线程的执行

        * 在java怎么强行终止一个线程的执行:t.stop()
        *   这种方式存在很大的缺点:容易丢失数据,因为这种方式直接将线程杀死
        *   线程没有保存的数据都会丢失,不建议使用

    2、合理的终止一个线程的执行----改标记

     /*
        * 怎么合理终止一个线程的执行,这种方式是很常用的:打一个布尔标记
        * */
    
        public static void main(String[] args) {
            MyRunnable r = new MyRunnable();
            Thread t = new Thread(r);
            t.start();
            try {
                Thread.sleep(1000 *5);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            r.run = false;
            System.out.println("程序结束");
        }
    }
    
    class  MyRunnable implements Runnable{
    
        //打一个布尔标记
        Boolean run = true;
        @Override
        public void run() {
            for(int i = 0; i < 10; i++){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                if(run){
                    try {
                        Thread.sleep(1000*60);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }else{
                    //return就结束了,你在结束前没什么可保存的
                    //都可以在这保存
                    return ;  //终止线程
                }
            }
        }

    2、线程调度的方法

     /*
           * 1、这部分关于线程的调度
           * 1.1
           *    抢占式调度模型:哪个线程的优先级高,抢到的CPU时间片的概率高一些,java采用的是抢占式调度模型
           *
           *    均分式调度模型:平均分配CPU时间片,每个线程占有的CPU时间片时间长度一样,平均分配,一切平等,
           *        有一些编程语言,采用的是这种调度模型
           * 1.2
           *    java中提供了哪些方法是和线程调度有关的
           *    实例方法:
           *        void setPriority(int newPriority)   设置线程的优先级
           *        int  getPriority()    获取线程优先级
           *        最低优先级1   默认优先级5  最高优先级10  优先级比较高的获取CPU时间片的可能会多一些(但也不完全是,大概率是这样的)
           *    静态方法:
           *        static void yield() 让位方法
           *        暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程
           *        yield()方法不是阻塞方法,让当前线程让位,让给其他线程使用
           *        yield()方法的执行会让当前线程
           *    
           *
           * */

    3、进程优先级

     System.out.println("最高优先级: " + Thread.MAX_PRIORITY);  //max = 10
            System.out.println("最低优先级: " + Thread.MIN_PRIORITY);  //min = 1
            System.out.println("默认优先级: " + Thread.NORM_PRIORITY); //默认 = 5
            Thread t = new Thread(new MyRunnable());
            t.setPriority(10);
            t.setName("ttt");
            t.start();
            //优先级比较高的,就是抢占的CPU的时间片比较多
            for(int i = 0; i < 1000; i++){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
            }

    4、线程让位

     /*
           * 让位:Thread.yield(),让当前线程暂停一下,让给主线程
           * 合并线程
           * */
            Thread t = new Thread(new MyRunnable());
            t.setName("ttt");
            t.start();
    
            //合并线程
            try {
                t.join();  //t合并到当前线程,当前线程受阻塞,t线程执行直到结束
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("main over");

    5、java中三大变量

    Java中有三大变量?【重要的内容。】
    
        实例变量:在堆中。
    
        静态变量:在方法区。
    
        局部变量:在栈中。
    
        以上三大变量中:
            局部变量永远都不会存在线程安全问题。
            因为局部变量不共享。(一个线程一个栈。)
            局部变量在栈中。所以局部变量永远都不会共享。
        
        实例变量在堆中,堆只有1个。
        静态变量在方法区中,方法区只有1个。
        堆和方法区都是多线程共享的,所以可能存在线程安全问题。
    
        局部变量+常量:不会有线程安全问题。
        成员变量:可能会有线程安全问题。
    
    如果使用局部变量的话:
        建议使用:StringBuilder。
        因为局部变量不存在线程安全问题。选择StringBuilder。
        StringBuffer效率比较低。
    
        ArrayList是非线程安全的。
        Vector是线程安全的。
        HashMap HashSet是非线程安全的。
        Hashtable是线程安全的。
    
    总结:
        synchronized有三种写法:
    
            第一种:同步代码块
                灵活
                synchronized(线程共享对象){
                    同步代码块;
                }
    
            第二种:在实例方法上使用synchronized
                表示共享对象一定是this
                并且同步代码块是整个方法体。
            
            第三种:在静态方法上使用synchronized
                表示找类锁。
                类锁永远只有1把。
                就算创建了100个对象,那类锁也只有一把。
            
            对象锁:1个对象1把锁,100个对象100把锁。
            类锁:100个对象,也可能只是1把类锁。

    6、解决线程安全问题

    聊一聊,我们以后开发中应该怎么解决线程安全问题?

    是一上来就选择线程同步吗?synchronized
    不是,synchronized会让程序的执行效率降低,用户体验不好。
    系统的用户吞吐量降低。用户体验差。在不得已的情况下再选择
    线程同步机制。

    第一种方案:尽量使用局部变量代替“实例变量和静态变量”。

    第二种方案:如果必须是实例变量,那么可以考虑创建多个对象,这样
    实例变量的内存就不共享了。(一个线程对应1个对象,100个线程对应100个对象,
    对象不共享,就没有数据安全问题了。)

    第三种方案:如果不能使用局部变量,对象也不能创建多个,这个时候
    就只能选择synchronized了。线程同步机制。

    7、守护线程

    1.1、守护线程

    java语言中线程分为两大类:
    一类是:用户线程
    一类是:守护线程(后台线程)
    其中具有代表性的就是:垃圾回收线程(守护线程)。

    守护线程的特点:
    一般守护线程是一个死循环,所有的用户线程只要结束,
    守护线程自动结束。

    注意:主线程main方法是一个用户线程。

    守护线程用在什么地方呢?
    每天00:00的时候系统数据自动备份。
    这个需要使用到定时器,并且我们可以将定时器设置为守护线程。
    一直在那里看着,没到00:00的时候就备份一次。所有的用户线程
    如果结束了,守护线程自动退出,没有必要进行数据备份了。

    1.2、定时器
    定时器的作用:
    间隔特定的时间,执行特定的程序。

    每周要进行银行账户的总账操作。
    每天要进行数据的备份操作。

    在实际的开发中,每隔多久执行一段特定的程序,这种需求是很常见的,
    那么在java中其实可以采用多种方式实现:

    可以使用sleep方法,睡眠,设置睡眠时间,没到这个时间点醒来,执行
    任务。这种方式是最原始的定时器。(比较low)

    在java的类库中已经写好了一个定时器:java.util.Timer,可以直接拿来用。
    不过,这种方式在目前的开发中也很少用,因为现在有很多高级框架都是支持
    定时任务的。

    在实际的开发中,目前使用较多的是Spring框架中提供的SpringTask框架,
    这个框架只要进行简单的配置,就可以完成定时器的任务。


    1.3、实现线程的第三种方式:实现Callable接口。(JDK8新特性。)
    这种方式实现的线程可以获取线程的返回值。
    之前讲解的那两种方式是无法获取线程返回值的,因为run方法返回void。

    思考:
    系统委派一个线程去执行一个任务,该线程执行完任务之后,可能
    会有一个执行结果,我们怎么能拿到这个执行结果呢?
    使用第三种方式:实现Callable接口方式。


    1.4、关于Object类中的wait和notify方法。(生产者和消费者模式!)

    第一:wait和notify方法不是线程对象的方法,是java中任何一个java对象
    都有的方法,因为这两个方式是Object类中自带的。
    wait方法和notify方法不是通过线程对象调用,
    不是这样的:t.wait(),也不是这样的:t.notify()..不对。

    第二:wait()方法作用?
    Object o = new Object();
    o.wait();

    表示:
    让正在o对象上活动的线程进入等待状态,无期限等待,
    直到被唤醒为止。
    o.wait();方法的调用,会让“当前线程(正在o对象上
    活动的线程)”进入等待状态。

    第三:notify()方法作用?
    Object o = new Object();
    o.notify();

    表示:
    唤醒正在o对象上等待的线程。

    还有一个notifyAll()方法:
    这个方法是唤醒o对象上处于等待的所有线程。

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