【Java多线程】Java多线程(3)
前言：
本文内容：观测线程状态、线程的优先级、守护线程、线程同步机制、三大不安全案例、同步方法及同步块、
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观测线程状态
Thread State：
- NEW
- RUNNABLE
- BLOCKED
- WAITING
- TIMED_WAITING
- TERMINATED
1 | package com.jokerdig.state; |
线程的优先级
-
Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级据欸的那个应该调度哪个线程来执行。
-
线程的优先级用数字表示，范围从1~10：
- Thread.MIN_PRIORITY = 1;
- Thread.MAX_PRIORITY = 10;
- Thread.NORM_PRIORITY = 5;
-
使用以下方式改变或获取优先级：
- getPriority().setPriority(int xx);
-
优先级的设定建议在start()调度之前。
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优先级低只意味着获得调度概率低，并不是优先级低就不会被调用，一切看CUP速度；
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31package com.jokerdig.state;
/**
* @author Joker大雄
* @data 2021/8/22 - 10:58
**/
//测试线程优先级
public class TestPriority{
}
class MyPriority implements Runnable{
public static void main(String[] args) {
//主线程默认优先级
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());
MyPriority myPriority = new MyPriority();
Thread t1 = new Thread(myPriority);
Thread t2 = new Thread(myPriority);
Thread t3 = new Thread(myPriority);
t1.start();
t2.setPriority(1);
t2.start();
t3.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
t3.start();
}
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+Thread.currentThread().getPriority());
}
}
守护线程
-
线程分为用户线程和守护(daemon)线程；
-
虚拟机必须确保用户线程执行完毕；
-
虚拟机不用等待守护线程执行完毕；
-
如：后台记录,操作日志,监控内存,垃圾回收等待等…
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42package com.jokerdig.state;
/**
* @author Joker大雄
* @data 2021/8/22 - 11:07
**/
//测试守护线程
public class TestDaemon {
public static void main(String[] args) {
God god = new God();
You you = new You();
Thread thread = new Thread(god);
thread.setDaemon(true);//默认是false
thread.start();//上帝守护线程
new Thread(you).start();//you启动
}
}
//god
class God implements Runnable{
public void run() {
while(true){
System.out.println("上帝保佑着你");
}
}
}
//you
class You implements Runnable{
public void run() {
for (int i = 0; i < 36500; i++) {
System.out.println("你一生都开心的活着");
}
System.out.println("-========goodbye! world========--");//hello world
}
}
线程同步机制
-
并发：同一个对象被多个线程同时操作；
线程同步：
- 生活中我们会遇到"同一个资源，多个人想使用"的问题，比如食堂排队，买票排队，一个个来；
- 处理多线程问题时，多个线程访问同一个对象，并且某些线程还想修改这个对象；这是我们就需要线程同步。
- 线程同步其实就是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用。
队列和锁：
线程同步：
- 由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间，在带来方便的同时，也带来了访问冲突问题，为了保证数据在方法中被访问的正确性，在访问时加入锁机制(synchronized),当一个线程获得对象的排它锁，独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可，存在以下问题：
- 一个线程持有锁会导致其他需要此锁的线程挂起；
- 在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题；
- 如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题；
三大不安全案例
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多人同时买票：
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43package com.jokerdig.syn;
/**
* @author Joker大雄
* @data 2021/8/22 - 12:07
**/
//不安全的买票
//线程不安全，有复数，有重复
public class UnsafeBuyTicket {
public static void main(String[] args) {
BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();
new Thread(buyTicket,"小王").start();
new Thread(buyTicket,"小李").start();
new Thread(buyTicket,"黄牛").start();
}
}
class BuyTicket implements Runnable{
private int ticketNums = 10;
boolean flag = true;
public void run() {
//买票
while (flag){
try {
buy();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
private void buy() throws InterruptedException {
//判断是否有票
if(ticketNums<=0){
flag=false;
return;
}
//模拟延时
Thread.sleep(100);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到"+ticketNums--);
}
} -
多人同时取钱：
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70package com.jokerdig.syn;
import javax.sound.midi.Soundbank;
/**
* @author Joker大雄
* @data 2021/8/22 - 12:15
**/
//不安全的取钱
//两个人同事去银行取一张卡里的钱
public class UnsafeBank {
public static void main(String[] args) {
//账户
Account account = new Account(100,"结婚份子钱");
Drawing you = new Drawing(account,50,"张三");
Drawing wife = new Drawing(account,100,"wife");
you.start();
wife.start();
}
}
//账户
class Account{
int money;//余额
String name;//卡号
public Account(int money, String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
//银行:模拟取款
class Drawing extends Thread{
Account account;//账户
int drawingMoney;//取乐的钱
int nowMoney;//剩余的钱
public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
super(name);
this.account = account;
this.drawingMoney = drawingMoney;
}
public void run() {
//判断有没钱
if(account.money-drawingMoney<0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的钱不够了");
return;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("账户余额："+account.money);
//卡内余额
account.money=account.money-drawingMoney;
//手里的钱
nowMoney = nowMoney+drawingMoney;
System.out.println(this.getName()+"手里的余额："+nowMoney);
System.out.println("账户余额："+account.money);
}
} -
输出数据丢失：
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25package com.jokerdig.syn;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author Joker大雄
* @data 2021/8/22 - 12:34
**/
public class UnsafeList {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
new Thread(()->{
list.add(Thread.currentThread().getName());
}).start();
}
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(list.size());
}
}
同步方法及同步块
同步方法：
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由于我们可以通过
private关键字来保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需要针对方法提出一套机制，这套机制就是synchronized关键字，它包括两种用法：synchronized方法和synchronized块；1
同步方法：public synchronized void method(int args){}
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synchronized方法控制对"对象"的访问，每个对象对应一把锁，每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行，否则线程会阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，后面被阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行；**缺陷：**若将一个大的方法声明为
synchronized将会影响效率；
解决买票问题：
1 | package com.jokerdig.syn; |
同步方法弊端：
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方法里需要修改的内容才需要锁，锁太多浪费资源。
同步块：
- 同步块：
synchronized(Obj){} - Obj称之为同步监视器
- Obj可以是任何对象，但是推荐使用共享资源作为同步监视器；
- 同步方法中无需指定同步监视器，因为同步方法的同步监视器就是
this，就是这个对象本身，或者是class[反射中讲解]
- 同步监视器的执行过程：
- 第一个线程访问，锁定同步监视器，执行其中代码；
- 第二个线程访问，发现同步监视器被锁定，无法访问；
- 第一个线程访问完毕，解锁同步监视器；
- 第二个线程访问，发现同步监视器没有锁，然后锁定并访问；
解决取钱和集合丢失问题：
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解决取钱问题：
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73package com.jokerdig.syn;
/**
* @author Joker大雄
* @data 2021/8/22 - 12:15
**/
//不安全的取钱
//两个人同事去银行取一张卡里的钱
public class UnsafeBank {
public static void main(String[] args) {
//账户
Account account = new Account(100,"结婚份子钱");
Drawing you = new Drawing(account,50,"张三");
Drawing wife = new Drawing(account,100,"wife");
you.start();
wife.start();
}
}
//账户
class Account{
int money;//余额
String name;//卡号
public Account(int money, String name) {
this.money = money;
this.name = name;
}
}
//银行:模拟取款
class Drawing extends Thread{
Account account;//账户
int drawingMoney;//取乐的钱
int nowMoney;//剩余的钱
public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
super(name);
this.account = account;
this.drawingMoney = drawingMoney;
}
//这种synchronized无法锁
public void run() {
//使用synchronized块,锁变化的量
synchronized (account){
//判断有没钱
if(account.money-drawingMoney<0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的钱不够了");
return;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("账户余额："+account.money);
//卡内余额
account.money=account.money-drawingMoney;
//手里的钱
nowMoney = nowMoney+drawingMoney;
System.out.println(this.getName()+"手里的余额："+nowMoney);
System.out.println("账户余额："+account.money);
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27package com.jokerdig.syn;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author Joker大雄
* @data 2021/8/22 - 12:34
**/
public class UnsafeList {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(()->{
synchronized (list){
list.add(Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
}
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(list.size());
}
}
ConpyOnWriteArrayList
1 | package com.jokerdig.syn; |
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