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• Java基礎(chǔ)--學(xué)習(xí)筆記(零起點(diǎn)打開java世界的大門)--博客匯總表

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01_進(jìn)程和線程

1.1、進(jìn)程

1.2、線程

02_繼承Thread類的方式實(shí)現(xiàn)多線程

1.3、多線程的實(shí)現(xiàn)方式

03_設(shè)置和獲取線程名稱

1.4、設(shè)置和獲取線程名稱

04_線程優(yōu)先級(jí)

1.5、線程調(diào)度

05_線程控制

1.6、線程控制

06_線程的生命周期

1.7、線程生命周期

07_實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式實(shí)現(xiàn)多線程

1.8、多線程的實(shí)現(xiàn)方式

08_賣票

案例：賣票

09_賣票案例的思考

2.1、賣票案例的思考

10_同步代碼塊解決數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

2.2、賣票案例數(shù)據(jù)安全問(wèn)題的解決

2.3、同步代碼塊

11_同步方法解決數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

2.4、同步方法

12_線程安全的類

2.5、線程安全的類

13_Lock鎖

2.6、Lock鎖

14_生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式概述

3.1、生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式概述

15_生產(chǎn)者和消費(fèi)者案例

3.2、生產(chǎn)者和消費(fèi)者案例

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01_進(jìn)程和線程

1.1、進(jìn)程

進(jìn)程：是正在運(yùn)行的程序。

• 是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)用的獨(dú)立單位。
• 每一個(gè)進(jìn)程都有它自己的內(nèi)存空間和系統(tǒng)資源。

線程依賴于進(jìn)程而存在。

在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)部，可以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)可以看成一個(gè)線程。

1.2、線程

線程：是進(jìn)程中的單個(gè)順序控制流，是一條執(zhí)行路徑。

• 單線程：一個(gè)進(jìn)程如果只有一條執(zhí)行路徑，則稱為單線程程序。
• 多線程：一個(gè)進(jìn)程如果有多條執(zhí)行路徑，則稱為多線程程序。

舉例：

• 記事本程序
• 掃雷程序

????掃雷：多線程

02_繼承Thread類的方式實(shí)現(xiàn)多線程

1.3、多線程的實(shí)現(xiàn)方式

方式1：繼承Thread類

• 定義一個(gè)類MyThread繼承Thread類
• 在MyThread類中重寫run()方法：MyThread類中可能還有其它的代碼，并不是所有的代碼都要被線程執(zhí)行。區(qū)分可以被線程執(zhí)行的代碼，Java提供了run()方法，用來(lái)封裝被線程執(zhí)行的代碼。
• 創(chuàng)建MyThread類的對(duì)象
• 啟動(dòng)線程

兩個(gè)小問(wèn)題：

• 為什么要重寫run()方法？

因?yàn)閞un()是用來(lái)封裝被線程執(zhí)行的代碼。

• run()方法和start()方法的區(qū)別？

run()：封裝線程執(zhí)行的代碼，直接調(diào)用，相當(dāng)于普通方法的調(diào)用。

start()：啟動(dòng)線程；然后由JVM調(diào)用此線程的run()方法。

03_設(shè)置和獲取線程名稱

1.4、設(shè)置和獲取線程名稱

Thread類中設(shè)置和獲取線程名稱的方法：

• void setName(String name)：將此線程的名稱更改為等于參數(shù)name。
• String getName()：返回此線程的名稱。
• 通過(guò)構(gòu)造方法也可以設(shè)置線程名稱。

如何獲取main()方法所在的線程名稱？

• public static Thread currentThread()：返回對(duì)當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對(duì)象的引用。

Thread部分源碼：

private String name;public Thread() {this(null, null, "Thread-" + nextThreadNum(), 0); }public Thread(String name) {this(null, null, name, 0); }public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name,long stackSize) {this(group, target, name, stackSize, null, true); }private Thread(ThreadGroup g, Runnable target, String name,long stackSize, AccessControlContext acc,boolean inheritThreadLocals) {this.name = name; }public final synchronized void setName(String name) {this.name = name; }public final String getName() {return name; }private static int threadInitNumber; //0,1,2 private static synchronized int nextThreadNum() {return threadInitNumber++;//0,1,... }

使用帶參構(gòu)造方法，需要在自己定義的MyThread類中 定義 帶參構(gòu)造方法，通過(guò)super()訪問(wèn)父類的帶參構(gòu)造方法：

獲取main()方法 當(dāng)前正在執(zhí)行的線程對(duì)象的名稱：【名為main的線程】

04_線程優(yōu)先級(jí)

1.5、線程調(diào)度

線程調(diào)度有兩種調(diào)度方式：

• 分時(shí)調(diào)度模型：所有線程輪流使用 CPU 的使用權(quán)，平均分配每個(gè)線程占用 CPU 的時(shí)間片。
• 搶占式調(diào)度模型：優(yōu)先讓優(yōu)先級(jí)高的線程使用CPU，如果線程的優(yōu)先級(jí)相同，那么會(huì)隨機(jī)選擇一個(gè)，優(yōu)先級(jí)高的線程獲取的CPU時(shí)間片相對(duì)多一些。

Java使用的是搶占式調(diào)度模型。

隨機(jī)性：

假如計(jì)算機(jī)只有一個(gè)CPU，那么CPU在某一個(gè)時(shí)刻只能執(zhí)行一條指令，線程只有得到CPU時(shí)間片，也就是使用權(quán)，才可以執(zhí)行指令。所以說(shuō)多線程程序的執(zhí)行是有隨機(jī)性，因?yàn)檎l(shuí)搶到CPU的使用權(quán)是不一 定的。

Thread類中設(shè)置和獲取線程優(yōu)先級(jí)的方法（優(yōu)先級(jí)相關(guān)方法）：

• public final int getPriority()：返回此線程的優(yōu)先級(jí)。
• public final void setPriority(int newPriority)：更改此線程的優(yōu)先級(jí)。線程默認(rèn)優(yōu)先級(jí)是5；線程優(yōu)先級(jí)的范圍是：1-10。

線程默認(rèn)優(yōu)先級(jí)是5；線程優(yōu)先級(jí)的范圍是：1-10

線程優(yōu)先級(jí)高僅僅表示線程獲取的CPU時(shí)間片的幾率高，但是要在次數(shù)比較多，或者多次運(yùn)行的時(shí)候才能看到你想要的效果。

05_線程控制

1.6、線程控制

如果有一個(gè)線程對(duì)象調(diào)用了join()方法，其它的線程必須等這個(gè)線程執(zhí)行完畢，其它的線程才有機(jī)會(huì)執(zhí)行。

如果主線程執(zhí)行完畢，剩下的線程全是守護(hù)線程的情況下，不會(huì)等到守護(hù)線程全部執(zhí)行完，因?yàn)镴ava虛擬機(jī)會(huì)退出。

sleep()演示：

join()演示：?

setDaemon()演示：

“劉備”線程執(zhí)行完畢之后，Java虛擬機(jī)退出（“關(guān)羽”線程、“張飛”線程 停止），需要一定的時(shí)間！

06_線程的生命周期

1.7、線程生命周期

線程一共有五種狀態(tài)，線程在各種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。? ?線程生命周期：線程從生到死的過(guò)程。

07_實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式實(shí)現(xiàn)多線程

1.8、多線程的實(shí)現(xiàn)方式

方式2：實(shí)現(xiàn)Runnable接口：

定義一個(gè)類MyRunnable實(shí)現(xiàn)Runnable接口

在MyRunnable類中重寫run()方法

創(chuàng)建MyRunnable類的對(duì)象

創(chuàng)建Thread類的對(duì)象，把MyRunnable對(duì)象作為構(gòu)造方法的參數(shù)

啟動(dòng)線程

多線程的實(shí)現(xiàn)方案有兩種：

• 繼承Thread類
• 實(shí)現(xiàn)Runnable接口

相比繼承Thread類，實(shí)現(xiàn)Runnable接口的好處：

• 避免了Java單繼承的局限性。
• 適合多個(gè)相同程序的代碼去處理同一個(gè)資源的情況，把線程和程序的代碼、數(shù)據(jù)有效分離，較好的體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想。

MyRunnable沒(méi)有繼承Thread類的好處：MyRunnable將來(lái)可以有自己的父類（不影響繼承其它類）；可將MyRunnable看成一個(gè)資源，由多個(gè)線程去使用。

08_賣票

?

案例：賣票

? ??

09_賣票案例的思考

2.1、賣票案例的思考

剛才講解了電影院賣票程序，好像沒(méi)有什么問(wèn)題。但是在實(shí)際生活中，售票時(shí)出票也是需要時(shí)間的，所以，在出售一張票的時(shí)候，需要一點(diǎn)時(shí)間的延遲，接下來(lái)我們?nèi)バ薷馁u票程序中賣票的動(dòng)作：每次出票時(shí)間100毫秒，用sleep()方法實(shí)現(xiàn)。

賣票出現(xiàn)了問(wèn)題

• 相同的票出現(xiàn)了多次。
• 出現(xiàn)了負(fù)數(shù)的票。

問(wèn)題產(chǎn)生原因

• 線程執(zhí)行的隨機(jī)性導(dǎo)致的。

10_同步代碼塊解決數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

2.2、賣票案例數(shù)據(jù)安全問(wèn)題的解決

為什么出現(xiàn)問(wèn)題？（安全問(wèn)題出現(xiàn)的條件）（這也是我們判斷多線程程序是否會(huì)有數(shù)據(jù)安全問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)）

• 是否是多線程環(huán)境
• 是否有共享數(shù)據(jù)
• 是否有多條語(yǔ)句操作共享數(shù)據(jù)

如何解決多線程安全問(wèn)題呢？

• 基本思想：讓程序沒(méi)有安全問(wèn)題的環(huán)境。

怎么實(shí)現(xiàn)呢?

• 把多條語(yǔ)句操作共享數(shù)據(jù)的代碼給鎖起來(lái)，讓任意時(shí)刻只能有一個(gè)線程執(zhí)行即可。
• Java提供了同步代碼塊的方式來(lái)解決。

2.3、同步代碼塊

鎖多條語(yǔ)句操作共享數(shù)據(jù)，可以使用同步代碼塊實(shí)現(xiàn)。

• 格式：

synchronized(任意對(duì)象) {

? ? ? 多條語(yǔ)句操作共享數(shù)據(jù)的代碼

}

• synchronized(任意對(duì)象)：就相當(dāng)于給代碼加鎖了，任意對(duì)象就可以看成是一把鎖。

同步的好處和弊端：

• 好處：解決了多線程的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。
• 弊端：當(dāng)線程很多時(shí)，因?yàn)槊總€(gè)線程都會(huì)去判斷同步上的鎖，這是很耗費(fèi)資源的，無(wú)形中會(huì)降低程序的運(yùn)行效率。

（把多條語(yǔ)句操作共享數(shù)據(jù)的代碼給鎖起來(lái)）使用同一把鎖🔒：

11_同步方法解決數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

2.4、同步方法

同步方法的格式

同步方法：就是把synchronized關(guān)鍵字加到方法上。

• 格式：

修飾符 synchronized 返回值類型 方法名(方法參數(shù)) { 方法體； }

同步方法的鎖對(duì)象是什么呢？

• this

靜態(tài)同步方法

同步靜態(tài)方法：就是把synchronized關(guān)鍵字加到靜態(tài)方法上。

• 格式：

修飾符 static synchronized 返回值類型 方法名(方法參數(shù)) { 方法體； }

同步靜態(tài)方法的鎖對(duì)象是什么呢？

• 類名.class

if中的代碼塊與else中的代碼塊，完全一樣！程序不會(huì)有問(wèn)題！

運(yùn)行結(jié)果同上。

同步方法：就是把synchronized關(guān)鍵字加到方法上。相當(dāng)于對(duì)方法的內(nèi)部進(jìn)行鎖定。this代表本類。

? ?

同步方法的鎖對(duì)象是什么呢？this

? ?

if代碼塊加鎖，static靜態(tài)方法沒(méi)有加鎖！--> 報(bào)錯(cuò)！--> 給靜態(tài)方法加鎖！

同步靜態(tài)方法：就是把synchronized關(guān)鍵字加到靜態(tài)方法上。

if代碼塊中加鎖（this：指代非靜態(tài)方法的鎖對(duì)象）

12_線程安全的類

2.5、線程安全的類

StringBuffer

• 線程安全，可變的字符序列。
• 從版本JDK 5開始，被StringBuilder替代。通常應(yīng)該使用StringBuilder類，因?yàn)樗С炙邢嗤牟僮?#xff0c;但它更快，因?yàn)樗粓?zhí)行同步。

Vector

• 從Java 2平臺(tái)v1.2開始，該類改進(jìn)了List接口，使其成為Java Collections Framework的成員。與新的集合實(shí)現(xiàn)不同，Vector被同步。如果不需要線程安全的實(shí)現(xiàn)，建議使用ArrayList代替Vector。

Hashtable

• 該類實(shí)現(xiàn)了一個(gè)哈希表，它將鍵映射到值。任何非null對(duì)象都可以用作鍵或者值。
• 從Java 2平臺(tái)v1.2開始，該類進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了Map接口，使其成為Java Collections Framework的成員。與新的集合實(shí)現(xiàn)不同，Hashtable被同步。如果不需要線程安全的實(shí)現(xiàn)，建議使用HashMap代替Hashtable。

13_Lock鎖

2.6、Lock鎖

雖然我們可以理解同步代碼塊和同步方法的鎖對(duì)象問(wèn)題，但是我們并沒(méi)有直接看到在哪里加上了鎖，在哪里釋放了鎖，為了更清晰的表達(dá)如何加鎖和釋放鎖，JDK5以后提供了一個(gè)新的鎖對(duì)象Lock。

Lock實(shí)現(xiàn)提供比使用synchronized方法和語(yǔ)句可以獲得更廣泛的鎖定操作。

Lock中提供了獲得鎖和釋放鎖的方法：

• void lock() 獲得鎖
• void unlock() 釋放鎖

Lock是接口不能直接實(shí)例化，這里采用它的實(shí)現(xiàn)類ReentrantLock來(lái)實(shí)例化。

ReentrantLock的構(gòu)造方法

• ReentrantLock()：創(chuàng)建一個(gè)ReentrantLock的實(shí)例

?

????

14_生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式概述

3.1、生產(chǎn)者和消費(fèi)者模式概述

15_生產(chǎn)者和消費(fèi)者案例

3.2、生產(chǎn)者和消費(fèi)者案例

? ??

Box.java：

package com.itheima_12;public class Box {//定義一個(gè)成員變量，表示第x瓶奶private int milk;//定義一個(gè)成員變量，表示奶箱的狀態(tài)private boolean state = false; // 默認(rèn)沒(méi)有牛奶🥛//提供存儲(chǔ)牛奶和獲取牛奶的操作public synchronized void put(int milk) {//如果有牛奶，等待消費(fèi)if (state) {try {wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//如果沒(méi)有牛奶，就生產(chǎn)牛奶this.milk = milk;System.out.println("送奶工將第" + this.milk + "瓶奶放入奶箱");//生產(chǎn)完畢之后，修改奶箱狀態(tài)state = true;//喚醒其他等待的線程notifyAll();}public synchronized void get() {//如果沒(méi)有牛奶，等待生產(chǎn)if (!state) {try {wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//如果有牛奶，就消費(fèi)牛奶System.out.println("用戶拿到第" + this.milk + "瓶奶");//消費(fèi)完畢之后，修改奶箱狀態(tài)state = false;//喚醒其他等待的線程notifyAll();} }

蟹蟹觀看~

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java20-day11【实现多线程(进程、线程-调度-控制-生命周期)、线程同步(同步代码块、线程安全、Lock)、生产者消费者(模式概述、案例)】的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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