多线程的使用

概述

定义

1. 进程与线程

   • 进程：是程序执行的一条路径。指⼀个内存中运⾏的应⽤程序，⼀个应⽤程序可以同时运⾏多个进程；进程也是程序的⼀次执⾏过程，是系统运⾏程序的基本单位；系统运⾏⼀个程序即是⼀个进程从创建、运⾏到消亡的过程。
   • 线程：⼀个进程中可以有多个线程多个线程并发执⾏可以提⾼程序的效率。线程是进程中的⼀个执⾏单元，负责当前进程中程序的执⾏，⼀个进程中⾄少有⼀个线程。⼀个进程中是可以有多个线程的，这个应⽤程序也可以称之为多线程程序

2. 并发与并行

   • 并发：两个或多个事件在同⼀个时间段内发⽣
   • 并行：两个或多个事件在同⼀时刻发⽣（同时发⽣）

3. 线程调度

   • 分时调度：所有线程轮流使⽤ CPU 的使⽤权，平均分配每个线程占⽤ CPU 的时间
   • 抢占式调度：优先让优先级⾼的线程使⽤ CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择⼀个(线程随机性)，Java使⽤的为抢占式调度

4. 线程的组成

   • CPU时间片：OS为每一个线程分配执行时间

   • 运行数据：

     ​ 堆空间：存储线程需要使用的对象，多个线程可以共享堆中的对象

     ​ 栈空间：存储线程需要使用的局部变量，每个线程都拥有独立的栈

   • 逻辑代码

5. java虚拟机运行流程

   • java命令会启动java虚拟机，启动JVM，等于启动了⼀个应⽤程序，也就是启动了⼀个进程。该进程会⾃动启动⼀个 “主线程” ，然后主线程去调⽤某个类的 main ⽅法
   • JVM启动后⾄少会创建垃圾回收线程和主线程

线程的创建

Thread

步骤

• 继承Thread方法
• 定义类继承Thread
• 重写run()
• 实现run()的业务
• 创建线程对象
• 调用start()方法开启新线程，内部自动执行run()

public class MyThread extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        System.out.println("Thread方式创建的线程");
    }
}
 public static void main(String[] args) {
    
     MyThread myThread = new MyThread();
     myThread.start();
 }

原理解析

• 创建多线程肯定要跟系统平台的底层打交道, 我们程序猿根本就不知道如何去做, 所有,我们仅
  仅是提供运⾏代码,⾄于如何创建多线程全靠java来实现
• 继承Thread的形式,每个Thread的⼦类对象只能创建⼀个线程

Runnable

步骤

• 定义类实现Runnable接⼝

• 实现run⽅法

• 把新线程要做的事写在run⽅法中

• 创建⾃定义的Runnable的⼦类对象

• 创建Thread对象, 传⼊Runnable

• 调⽤start()开启新线程, 内部会⾃动调⽤Runnable的run()⽅法

  

  public class MyRunnable implements Runnable {
        
      @Override
      public void run() {
        
          System.out.println("Runnable创建的线程");
      }
  }
  public static void main(String[] args) {
        
          MyThread myThread = new MyThread();
          myThread.start();
  
          Runnable runnable = new MyRunnable();
          Thread thread = new Thread(runnable);
          thread.start();
  }
  

  实现原理

  • Thread类中定义了⼀个Runnable类型的成员变量target⽤来接收Runnable的⼦类对象
  • 当调⽤Thread对象的start()⽅法的时候, ⽅法内⾸先会判断target是否为null. 如果不为null就调⽤Runnable⼦类对象的run⽅法
  • 多个Thread对象可以共享⼀个Runnable⼦类对象

匿名Thread与Runnable

public class ThreadDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Thread thread1 = new Thread() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println("匿名Thread");
            }
        };
        
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println("匿名Runnable");
            }
        });
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

Thread与Runnable区别

1. 执行原理
   • 继承Thread类，是直接调用子类的run()
   • 实现Runnable接口，实际上是通过接口多态的方式调用实现类的run()，调用的是Runnable接口的run()，真实执行的是实现类的run
2. 复用性
   • 继承Thread类：单个线程只能使用一个，互相之间独立
   • 实现Runnable接口：是一个参数传入Thread类中，所以可以多个对象共同调用一个Runnnable对象
3. 创建方式
   • 继承Thread类：直接创建线程对象
   • 实现Runnable接口：实现Runnable接口，必须通过thread才能创建线程对象，自己不能创建
4. 适用场景
   • 继承Thread类：对于子类来说，只能继承Thread，如果一个类已经有父类了，就没有办法通过这个方式创建线程
   • 实现Runnable接口：实现Runnable接口几乎没有限制，接口是可以多实现的
5. 适用的方法
   • 继承Thread类：直接使用Thread类中定义的方法
   • 实现Runnable接口：没有办法直接使用，只能通过Thread提供的静态方法间接使用Thread的方法

线程状态

基本

等待

阻塞

常用API

getName()

• 通过getName()⽅法获取线程对象的名字
• 此⽅法只适⽤于Thread的形式
• Runnable的形式必须通过获取线程对象来获取名字：Thread.currentThread().getName()

    public static void main(String[] args) {
    
        new Thread() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println(this.getName());
            }
        }.start();
        new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        }).start();
     }

setName()

通过构造⽅法传⼊String类型的名字

 new Thread("线程1") {
    
     @Override
     public void run() {
    
        System.out.println(this.getName());
        }
  }.start();

通过setName⽅法可以设置线程对象的名字

Thread thread1 = new Thread("线程⼀"){
    
    public void run(){
    
        System.out.println(this.getName());
    }
};
thread1.setName("线程⼀");
thread1.start();

通过获取对象的形式在Runnable运⾏代码中查看当前线程的名称

public static void main(String[] args) {
    
    new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
        	//获取线程的名称
        	System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }).start();
}

通过获取线程对象的形式设置线程的名称

public static void main(String[] args) {
    
    new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
            Thread.currentThread().setName("线程⼆");//设置线程的名称
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    }).start();
}

通过Thread的构造⽅法设置线程的名称

public static void main(String[] args) {
    
    new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
        	System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        }
    //通过构造⽅法设置线程的名称
    },"线程⼆").start();
}

sleep()

将线程休眠若⼲毫秒

public static void main(String[] args) {
    
    new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
            long time1 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(time1);
            try {
    
            	Thread.sleep(10000);//设置线程等待10000毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
    
            	e.printStackTrace();
            }
            long time2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(time2);
    	}
    //通过构造⽅法设置线程的名称
    }).start();
}

setDaemon()

• 围绕着其他⾮守护线程运⾏, 该线程不会单独运⾏,当其他⾮守护线程都执⾏结束后,⾃动退出
• 调⽤Thread的setDaemon()⽅法设置⼀个线程为守护线程

public static void main(String[] args) {
    
    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
    
            System.out.println("线程⼀运⾏中");
            }
        }
    });
    Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
            for (int i = 0; i < 50; i++) {
    
                System.out.println("守护线程运⾏..........");
            }
        }
    });
    t2.setDaemon(true);
    t1.start();
    t2.start();
}

join()

当前线程暂停, 等待指定的线程执⾏结束后, 当前线程再继续

只有调⽤其他线程加⼊⽅法的线程才会停⽌运⾏,其他线程不受影响

• join() 优先执⾏指定线程
• join(毫秒) 优先执⾏指定线程若⼲毫秒

public static void main(String[] args) {
    
    Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
            for (int i = 0; i < 50; i++) {
    
            System.out.println("线程⼀运⾏中");
                try {
    
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
    
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    });
    Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
            for (int i = 0; i < 50; i++) {
    
            System.out.println("线程⼆运⾏中..........");
                try {
    
                    t1.join(); //让线程⼀先执⾏
                    t1.join(100);//让线程⼀先执⾏100毫秒
                } catch (InterruptedException e) {
    
                    e.printStackTrace();
                }
                try {
    
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
    
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    });
    //只有调⽤了加⼊线程的线程才会停⽌运⾏,其他线程不受影响
    Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
    
        @Override
        public void run() {
    
            for (int i = 0; i < 50; i++) {
    
                System.out.println("线程三运⾏中..........");
                try {
    
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
    
                    e.printStackTrace();
                }
             }
        }
    });
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
} 

yield()

让出当前线程的执⾏权

Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
    
    @Override
    public void run() {
    
        for (int i = 0; i < 50; i++) {
    
        	System.out.println("线程⼆运⾏中..........");
        	//让出当前线程的执⾏权
        	Thread.yield();
        }
    }
});

isAlive()

判断当前线程是否处于活动状态:已经启动且尚未停止

System.out.println("线程的活动状态是："+Thread.currentThread().isAlive());

getId()

获取线程的唯一标示

System.out.println(myTreadTest1.getId());

setPriority()

• 每个线程都有优先级 默认是5 , 范围是1-10 ,1表示优先级最低
• 优先级⾼的线程在争夺cpu的执⾏权上有⼀定的优势,但不是绝对的

myTreadTest1.setPriority(10);

interrupt()

线程的停止

interript 也不是想象中的那样，只要调用了这个方法，线程就会停止，其实，调用了interrupt 只相当于给当前线程上了一个停止的标记，而此时，线程其实并没有真正的停止，而这其中很明显，缺少一些步骤。

public class A {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        B b = new B();
        b.start();
        b.interrupt();
    }
}

class B extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        System.out.println("正在执行线程B。。。" + Thread.currentThread().getName());
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
            System.out.println(i);
        }
    }
}

需要加上一个判断

class B extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        System.out.println("正在执行线程B。。。" + Thread.currentThread().getName());
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
           if (this.isInterrupted()){
    
               System.out.println("线程停止");
               System.out.println(this.isInterrupted());
               break;
           }
        }
    }
}

this.isInterrupted()代表着获取线程的中断标志，如果在此之前你调用了interrupt 的话它就返回true，否则就是 false，所以就可以通过这种方式来达到停止线程的目的

如果你让线程进行休眠，就会抛出一个中断异常，因为你之前打上了中断标志，所以调用sleep 就会抛出一个中断异常，而且还会将中断标志设置成false

class B extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        System.out.println("正在执行线程B。。。" + Thread.currentThread().getName());
        try {
    
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
                if (this.isInterrupted()) {
    
                    System.out.println("线程停止");
                    System.out.println(this.isInterrupted());
                    throw new InterruptedException();
                }
                System.out.println(i);
            }
            System.out.println("线程继续执行");
        } catch (InterruptedException e) {
    
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

isInterrupted()

isInterrupted()返回线程是否中断

 System.out.println(this.isInterrupted());

安全问题

• 多个线程操作同⼀个数据时, 因为线程执⾏的随机性, 就有可能出现线程安全问题
• 使⽤同步可以解决这个问题, 把操作数据的代码进⾏同步,同⼀时间只能有⼀个线程只操作数据
  就可以保证数据的安全性

当我们使⽤多个线程访问同⼀资源的时候，且多个线程中对资源有写的操作，就容易出现线程安全问题，要解决多线程并发访问⼀个资源的安全性问题，Java中提供了同步机制 (synchronized)来解决

同步代码块

synchronized 关键字可以⽤于⽅法中的某个区块中，表示只对这个区块的资源实⾏互斥访问。

格式

synchronized (同步锁){}

同步锁：对象同步锁只是一个概念，可以想象为在对象上标记一个锁

• 锁对象 可以任意类型
• 多个线程对象，要使用同一把锁

案例：售票

使用Thread类创建线程，使用synchronized 锁住票数，使用多个线程调用同一个线程

public class Trcket extends Thread {
    
    static int count = 1;
    final static Object object = new Object();

    @Override
    public void run() {
    
        while (true) {
    
            synchronized (object) {
    
                if (count < 101) {
    
                    try {
    
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(getName() + "卖出了第" + count + "张票");
                    count++;
                } else {
    
                    break;
                }
            }
        }
    }

    public Trcket(String name) {
    
        super(name);
    }
}

public class TrcketDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Trcket trcket1 = new Trcket("第一窗口");
        Trcket trcket2 = new Trcket("第二窗口");
        Trcket trcket3 = new Trcket("第三窗口");
        Trcket trcket4 = new Trcket("第四窗口");
        trcket1.start();
        trcket2.start();
        trcket3.start();
        trcket4.start();
    }
}

使用Runnable接口实现run(),创建线程，使用synchronized 锁住票数，使用多个线程调用同一个线程

public class Station implements Runnable {
    
    static int num = 1;
    @Override
    public void run() {
    
        while (true) {
    
            synchronized (this) {
    
                if (num < 101) {
    
                    try {
    
                        Thread.sleep(50);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + num);
                    num++;
                } else {
    
                    break;
                }
            }
        }
    }
}
public class TrcketDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Runnable runnable = new Station();
        Thread thread1 = new Thread(runnable,"第一窗口");
        Thread thread2 = new Thread(runnable,"第二窗口");
        Thread thread3 = new Thread(runnable,"第三窗口");
        Thread thread4 = new Thread(runnable,"第四窗口");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
        thread4.start();
    }
}

同步方法

使⽤synchronized修饰的⽅法,就叫做同步⽅法,保证A线程执⾏该⽅法的时候,其他线程只能在⽅法外等着

格式

public synchronized void method(){
     可能会产⽣线程安全问题的代码}

同步锁是谁? 对于⾮static⽅法,同步锁就是this。 对于static⽅法,我们使⽤当前⽅法所在
类的字节码对象(类名.class)。

Thread使用同步方法实现

public class Ticket extends Thread {
    
    static int count = 1;
    private static boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
    
        while (flag) {
    
            salaTicket();
        }
    }

    public static synchronized void salaTicket() {
    
        if (count < 101) {
    
            try {
    
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
    
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了第" + count + "张票");
            count++;
        } else {
    
            flag = false;
        }
    }

    public Ticket(String name) {
    
        super(name);
    }
}
        Ticket trcket1 = new Ticket("第一窗口");
        Ticket trcket2 = new Ticket("第二窗口");
        Ticket trcket3 = new Ticket("第三窗口");
        Ticket trcket4 = new Ticket("第四窗口");
        trcket1.start();
        trcket2.start();
        trcket3.start();
        trcket4.start();

Runnable使用同步方法实现

public class Station implements Runnable {
    
    static int num = 1;
    private static boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
    
        while (flag) {
    
            salaTicket();
        }
    }

    public static synchronized void salaTicket() {
    
        if (num < 101) {
    
            try {
    
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
    
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + num);
            num++;
        } else {
    
            flag = false;
        }
    }
}

Runnable runnable = new Station();
Thread thread1 = new Thread(runnable,"第一窗口");
Thread thread2 = new Thread(runnable,"第二窗口");
Thread thread3 = new Thread(runnable,"第三窗口");
Thread thread4 = new Thread(runnable,"第四窗口");
thread1.start();
thread2.start();
thread4.start();

注意事项

使用同一把锁的代码才能实现同步

• 没有获取到锁的线程即使得到了cpu的执⾏权,也不能运⾏
• 尽量减少锁的范围,避免效率低下
• 锁可以加在任意类的代码中或⽅法上

死锁

定义

• 使⽤同步的多个线程同时持有对⽅运⾏时所需要的资源
• 多线程同步时, 多个同步代码块嵌套,很容易就会出现死锁
• 锁的嵌套越多,越容易造成死锁的情况

案例

线程⼀需要先获取左边的筷⼦然后获取右边的筷⼦才能吃饭，线程⼆需要先获取右边的筷⼦然后获取左边的筷⼦才能吃饭

当线程⼀持有左边的筷⼦,线程⼆持有右边的筷⼦时,相互等待对⽅释放锁,但⼜同时持有对⽅释放锁的条件,互不相让,就会造成⽆限等待

 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() + "...拿到" + 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() + "...拿到" + s2 + "等待" + s1);
                        synchronized (s1) {
    
                            System.out.println(getName() + "...拿到" + s1 + "开吃");
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
    }

通信、唤醒机制

wait

• 让当前线程处于等待状态,并释放锁。
• 线程不再活动，不再参与调度，进⼊ wait set 中，因此不会浪费 CPU 资源，也不会去竞争锁了，这时的线程状态即是 WAITING。它还要等着别的线程执⾏⼀个特别的动作，也即是“通知（notify）”在这个对象上等待的线程从wait set 中释放出来，重新进⼊到调度队列ready queue）中

notify

• 唤醒某个等待中的线程
• 选取所通知对象的 wait set 中的⼀个线程释放；

notifyAll

• 唤醒所有等待中的线程
• 释放所通知对象的 wait set 上的全部线程

注意

• 哪怕只通知了⼀个等待的线程，被通知线程也不能⽴即恢复执⾏，因为它当初中断的地⽅是在同步块内，⽽此刻它已经不持有锁，所以她需要再次尝试去获取锁（很可能⾯临其它线程的竞争），成功后才能在当初调⽤ wait ⽅法之后的地⽅恢复执⾏。

总结如下

• 如果能获取锁，线程就从 WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态；
• 否则，从 wait set 出来，⼜进⼊ entry set，线程就从 WAITING 状态⼜变成 BLOCKED状态

public class WaitDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Runnable runnable = new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    synchronized (this) {
    
                        //唤醒
                        this.notify();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "发生信号结束");
                        try {
    
                            this.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
    
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        };
        Thread thread = new Thread(runnable,"1");
        Thread thread1 = new Thread(runnable,"2");
        thread.start();
        thread1.start();
    }
}

执行流程：如果thread先拿到锁，执行唤醒，但是这个没有线程被唤醒，继续执行，发出信号，thread沉睡，交出锁。thread1拿到锁，执行唤醒thread，但是thread没有锁，只能等，thread1继续执行，发出信号，沉睡，交出锁。

wait、notify细节

1. wait⽅法与notify⽅法必须要由同⼀个锁对象调⽤。因为：对应的锁对象可以通过notify唤醒
   使⽤同⼀个锁对象调⽤的wait⽅法后的线程。
2. wait⽅法与notify⽅法是属于Object类的⽅法的。因为：锁对象可以是任意对象，⽽任意对象
   的所属类都是继承了Object类的。
3. wait⽅法与notify⽅法必须要在同步代码块或者是同步函数中使⽤。因为：必须要通过锁对象
   调⽤这2个⽅法。

两个线程之间的通信

    public static void main(String[] args) {
    
        new Thread() {
    
            private String str;
            public void run() {
    
                synchronized (Class.class) {
    
                    while (true) {
    
                        Class.class.notify();//唤醒等待中的线程 如果有的话
                        System.out.println("线程⼀........");
                        try {
    
                            Class.class.wait();//当前线程陷⼊⽆限期的等待
                        } catch (InterruptedException e) {
    
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
        new Thread() {
    
            public void run() {
    
                synchronized (Class.class) {
    
                    while (true) {
    
                        Class.class.notify(); //唤醒等待中的线程
                        System.out.println("线程⼆.....................");
                        try {
    
                            Class.class.wait(); // 让当前线程陷⼊等待
                        } catch (InterruptedException e) {
    
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
    }

多个线程间的通信

    public static void main(String[] args) {
    
        new Thread() {
    
            public void run() {
    
                synchronized (Class.class) {
    
                    while (true) {
    
                        Class.class.notifyAll();//唤醒等待中的线程 如果有的话
                        System.out.println("线程⼀........");
                        try {
    
                            Class.class.wait();//当前线程陷⼊⽆限期的等待
                        } catch (InterruptedException e) {
    
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
        new Thread() {
    
            public void run() {
    
                synchronized (Class.class) {
    
                    while (true) {
    
                        Class.class.notifyAll(); //唤醒所有等待中的线程
                        System.out.println("线程⼆.....................");
                        try {
    
                            Class.class.wait(); // 让当前线程陷⼊等待
                        } catch (InterruptedException e) {
    
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
        new Thread() {
    
            public void run() {
    
                synchronized (Class.class) {
    
                    while (true) {
    
                        Class.class.notifyAll(); //唤醒所有等待中的线程
                        System.out.println("线程333333333...........");
                        try {
    
                            Class.class.wait(); // 让当前线程陷⼊等待
                        } catch (InterruptedException e) {
    
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
        }.start();
    }

注意事项

• 线程间的所有通信⾏为都必须在同步代码块中执⾏，这些⾏为都是锁调⽤的。
• 当⼀个线程陷⼊等待, 线程会释放掉锁, 并且⽆法动弹, 即使被唤醒了, 也仅仅表示有了获取锁的机会, 只有当真正获取到锁的时候才能继续运⾏
• wait⽅法还有重载的⽅法,可以传⼊毫秒值,表示多少毫秒之后当前线程⾃动唤醒
• ⼀个锁只能唤醒被⾃⼰锁定的线程，⽆法在当前同步代码块内操作别的锁

案例

需求: ⼩明同学上了⼤学, ⽗亲每次给1000块, ⼩明每次花100元, 当钱花完了, 就打电话给⽗亲,通知他去银⾏存钱, 编程模拟

public class WaitDemo {
    
    private static int money = 1000;

    public static void main(String[] args) {
    
        new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    //同步锁，锁住money
                    synchronized (WaitDemo.class) {
    
                        //当money大于0，执行消费
                        if (money >= 0) {
    
                            System.out.println("消费" + money);
                            money = money - 100;
                            //当money=0，唤醒充值线程
                        } else {
    
                            //唤醒充值线程
                            WaitDemo.class.notify();
                            try {
    
                                //消费线程等待，释放锁
                                WaitDemo.class.wait();
                            } catch (InterruptedException e) {
    
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    synchronized (WaitDemo.class) {
    
                        //当money=0，开始充值
                        if (money <= 0) {
    
                            money = 1000;
                            System.out.println("充值" + money);
                            //充值完成，唤醒消费线程
                            WaitDemo.class.notify();
                            try {
    
                                //充值线程等待，释放锁
                                WaitDemo.class.wait();
                            } catch (InterruptedException e) {
    
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }).start();

    }
}

案例：写两个线程，其中一个线程打印1-52，另一个线程打印A-Z，打印顺序应该是12A34B56C…5152Z

    private static int i = 1;//切换线程，需要锁住
    static int num = 1;//数字
    static int n = 65;//字母

    private static void three() {
    
        new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    synchronized (Task927.class) {
    
                        //当数字大于52，退出系统
                        if (num > 52) {
    
                            System.exit(0);
                            //当i取余不等于0，进入数字线程
                        } else if (i % 2 != 0) {
    
                            //输出两个数字
                            System.out.print(num + "\t");
                            num++;
                            System.out.print(num + "\t");
                            num++;
                            i++;
                            //唤醒字母线程
                            Task927.class.notify();
                            try {
    
                                //数字线程进入等待，释放锁
                                Task927.class.wait();
                            } catch (InterruptedException e) {
    
                                e.printStackTrace();
                            }
                        } else if (n > 52) {
    
                            return;
                        }
                    }
                }
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    synchronized (Task927.class) {
    
                        //当i取余等于0，进入数字线程
                        if (i % 2 == 0) {
    
                            System.out.print((char) n + "\t");
                            n++;
                            i++;
                            //唤醒数字线程，字母线程进入等待，释放锁
                            Task927.class.notify();
                            Task927.class.wait();
                        }
                    }
                }
            }
        }).start();
    }

生产者和消费者问题

概述

包⼦铺线程⽣产包⼦，吃货线程消费包⼦。当包⼦没有时（包⼦状态为false），吃货线程等待，包⼦铺线程⽣产包⼦（即包⼦状态为true），并通知吃货线程（解除吃货的等待状态）,因为已经有包⼦了，那么包⼦铺线程进⼊等待状态。接下来，吃货线程能否进⼀步执⾏则取决于锁的获取情况。如果吃货获取到锁，那么就执⾏吃包⼦动作，包⼦吃完（包⼦状态为false），并通知包⼦铺线程（解除包⼦铺的等待状态）,吃货线程进⼊等待。包⼦铺线程能否进⼀步执⾏则取决于锁的获取情况。

处理

public class A {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //等待唤醒案例
        BaoZi bz = new BaoZi();
        ChiHuo ch = new ChiHuo("吃货", bz);
        BaoZiPu bzp = new BaoZiPu("包⼦铺", bz);
        ch.start();
        bzp.start();
    }
}

class BaoZi {
    
    String pier;
    String xianer;
    boolean flag = false;//包⼦资源 是否存在 包⼦资源状态
}

class ChiHuo extends Thread {
    
    private BaoZi bz;

    public ChiHuo(String name, BaoZi bz) {
    
        super(name);
        this.bz = bz;
    }

    @Override
    public void run() {
    
        while (true) {
    
            synchronized (bz) {
    
                if (bz.flag == false) {
    //没包⼦
                    try {
    
                        bz.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                System.out.println("吃货正在吃" + bz.pier + bz.xianer + "包⼦");
                bz.flag = false;
                bz.notify();
            }
        }
    }
}

class BaoZiPu extends Thread {
    
    private BaoZi bz;

    public BaoZiPu(String name, BaoZi bz) {
    
        super(name);
        this.bz = bz;
    }

    @Override
    public void run() {
    
        int count = 0;
        //造包⼦
        while (true) {
    
            //同步
            synchronized (bz) {
    
                if (bz.flag == true) {
    //包⼦资源 存在
                    try {
    
                        bz.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                // 没有包⼦ 造包⼦
                System.out.println("包⼦铺开始做包⼦");
                if (count % 2 == 0) {
    
                    // 冰⽪ 五仁
                    bz.pier = "冰⽪";
                    bz.xianer = "五仁";
                } else {
    
                    // 薄⽪ ⽜⾁⼤葱
                    bz.pier = "薄⽪";
                    bz.xianer = "⽜⾁⼤葱";
                }
                count++;
                bz.flag = true;
                System.out.println("包⼦造好了：" + bz.pier + bz.xianer);
                System.out.println("吃货来吃吧");
                //唤醒等待线程 （吃货）
                bz.notify();
            }
        }
    }
}

执行原理：创建包子类，创建吃货类和包子铺类，将包子类作为对象，锁住包子类的属性。根据flag不断切换线程

案例

需求：李四、王五向张三转账，每次转500，转五次（不考虑余额不足问题）

import lombok.Data;

public class Money {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        ZhangSan z = new ZhangSan(0);
        LiShi liShi = new LiShi(8000, z);

        WangWu wangWu = new WangWu(6000, z);
        liShi.start();
        wangWu.start();
    }
}

@Data
class ZhangSan {
    
    private int money;
    boolean aBoolean = false;

    public ZhangSan(int money) {
    
        this.money = money;
    }
}

@Data
class LiShi extends Thread {
    
    int num = 0;
    private int money;
    private ZhangSan zhangSan;


    public LiShi(int money, ZhangSan zhangSan) {
    
        this.money = money;
        this.zhangSan = zhangSan;
    }

    @Override
    public void run() {
    
        while (num < 5) {
    
            synchronized (zhangSan) {
    
                if (zhangSan.aBoolean == false) {
    
                    zhangSan.setMoney(zhangSan.getMoney() + 500);
                    money = money - 500;
                    System.out.println("李四线程：" + Thread.currentThread().getName() + "\t张三金额："
                            + zhangSan.getMoney() + "\t李四剩余金额" + money);
                    num++;
                    zhangSan.aBoolean = true;
                }
            }
        }
    }
}

class WangWu extends Thread {
    
    private int money;
    private ZhangSan zhangSan;
    int num = 0;

    public WangWu(int money, ZhangSan zhangSan) {
    
        this.money = money;
        this.zhangSan = zhangSan;
    }

    @Override
    public void run() {
    
        while (num < 6) {
    
            synchronized (zhangSan) {
    
                if (num == 5) {
    
                    System.out.println("张三最后金额：" + zhangSan.getMoney());
                    System.exit(0);
                } else if (zhangSan.aBoolean == true) {
    
                    zhangSan.setMoney(zhangSan.getMoney() + 500);
                    money = money - 500;
                    System.out.println("王五线程：" + Thread.currentThread().getName() + "\t张三金额："
                            + zhangSan.getMoney() + "\t王五剩余金额" + money);
                    num++;
                    zhangSan.aBoolean = false;
                }
            }
        }
    }
}

ThreadLocal

定义

• 保存线程的独立变量，是存储线程变量的容器，里面的数据可以在线程中任意位置取出
• ThreadLocal的变量是线程分离的，别的线程无法使用，保证变量的安全性
• 每个Thread都持有一个TreadLocalMap类型的变量（该类是一个轻量级的Map，功能与map一样，区别是桶里放的是entry而不是entry的链表。功能还是一个map。）以本身为key，以目标为value

常用API

• get()：返回当前线程的此线程局部变量的副本中的值
• remove()：删除此线程局部变量的值
• set(Value)：将当前线程的局部变量的副本设置为指定的值
• withInitial( supplier <? extends S> supplier)：创建线程的局部变量

   static ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<Integer>() {
    
        @Override
        protected Integer initialValue() {
    
            local.set(1);
            local.get();
            local.remove();
            return 2;
        }
    };

案例

public class ThreadLocalDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    

        Lock1 lock1 = new Lock1(6);
        Lock1 lock2 = new Lock1(6);
        Lock1 lock3 = new Lock1(6);
        Thread thread1 = new Thread(lock1, " 线程一：");
        Thread thread2 = new Thread(lock2, " 线程二：");
        Thread thread3 = new Thread(lock3, " 线程三：");

        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}

class Lock1 extends Thread {
    
    private int num;

    public Lock1(int num) {
    
        this.num = num;
    }

    static ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<Integer>() {
    
        @Override
        protected Integer initialValue() {
    
            local.set(1);
            local.get();
            local.remove();
            return 0;
        }
    };

    private Integer getNextValue() {
    
        local.set(local.get() + 1);
        return local.get();
    }

    @Override
    public void run() {
    
        for (int i = 0; i < num; i++) {
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + getNextValue());
        }
    }
}

方案

public class Example {
    
    static ThreadLocal<Integer> local = new ThreadLocal<>();

    public static void main(String[] args) {
    
        new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                local.set(1);
                System.out.println(local.get());
            }
        }).start();
        new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                local.set(2);
                System.out.println(local.get());
            }
        }).start();
    }

    public static int method() {
    
        return local.get();
    }
}

Lock接口

定义

和Synchronized相比，结构上更加灵活，提供了更多实⽤性的⽅法，功能更加强⼤， 性能更加优越

常用方法

• void lock() //获取锁，如果锁被占⽤，则等待
• boolean tryLock（）； // 尝试获取锁 ，成功则返回true，失败则返回false，不阻塞
• void unlock（）// 释放锁

public class TicketDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Runnable runnable = new TicketDemoService();
        new Thread(runnable).start();
        new Thread(runnable).start();
    }
}

class TicketDemoService implements Runnable {
    
    private int ticket = 100;
    Lock lock = new ReentrantLock();//创建锁

    @Override
    public void run() {
    
        while (ticket > 0) {
    
            lock.lock();//加锁
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + ticket--);
            lock.unlock();//解锁
        }
    }
}

互斥锁

定义

• 使⽤ReentrantLock类代替synchronized关键字, 提供了锁定和解锁的⽅法，更多的操作所得⽅法

常用方法

• lock() ：锁定当前线程
• unlock()： 解锁
• newCondition() ：获取可以操作线程等待和唤醒的Condition对象
• await() ：让当前线程陷⼊等待
• signal() ：唤醒某个被锁定的线程

public class ReetrantLockDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//创建锁
        Condition condition = lock.newCondition();//创建可以操作线程等待唤醒的对象

        new Thread() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                lock.lock();//加锁
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
    

                    condition.signal();//唤醒其他线程
                    System.out.println("线程1");
                    try {
    
                        condition.await();//本线程沉睡
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                lock.unlock();//解锁
            }
        }.start();
        new Thread() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                lock.lock();
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
                    condition.signal();
                    System.out.println("线程2");
                    try {
    
                        condition.await();
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                lock.unlock();
            }
        }.start();
    }
}

注意事项

互斥锁提供了更多操作线程的方法，但是必须使用同一把锁

读写锁

定义

• ⼀种⽀持⼀写多读的同步锁，读写分离，课分别分配读锁、写锁
• ⽀持多次分配读写锁，使多个读写操作可以并发执⾏

互斥规则

• 写写、读写：互斥、阻塞
• 读读：不互斥
• 在读的操作远⾼于写的操作的环境中，可以在保障线程安全的情况下，提⾼运⾏的效率

import lombok.Data;
import lombok.Value;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock.ReadLock;

/** * @Author:night_du * @Date:2021/9/29 8:11 */
public class ReentrantReadWriteLockDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        MyClass myClass = new MyClass();
        //设置value的线程
        Runnable runnable = new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                myClass.setValue(10);
            }
        };
        //获取value的线程
        Runnable runnable1 = new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                myClass.getValue();
            }
        };
        //线程池：创建可以提供管理终端和方法的对象
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(20);
        long millis = System.currentTimeMillis();   //获取时间戳
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
       //运行两次设置value的线程
            service.submit(runnable);
        }
        for (int i = 0; i < 18; i++) {
    
            service.submit(runnable1);  //运行18次获取value的线程
        }
        service.shutdown(); //关闭线程
        while (!service.isTerminated()) {
       //如果线程没有关闭，空转等待
            System.out.println(System.currentTimeMillis() - millis+"\t"+ myClass.getValue());    //获取时间戳的差额
        }
    }
}

@Data
class MyClass {
    
    ReentrantReadWriteLock readWriteLock = new ReentrantReadWriteLock();//创建读写锁
    ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = readWriteLock.readLock();//获取读的锁
    ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = readWriteLock.writeLock();//获取写的锁
    private int value;//读取或写入的值

    /** * @return 获取value */
    public int getValue() {
    
        readLock.lock();//加读的锁
        try {
    
            return value;
        } finally {
    
            readLock.unlock();//解读的锁
        }
    }

    /** * @param value 设置value值 */
    public void setValue(int value) {
    
        writeLock.lock();//加写的锁
        try {
    
            this.value = value;//设置值
        } finally {
    
            writeLock.unlock();//解写的锁
        }
    }
}

线程组

定义

• ThreadGroup来表示线程组，它可以对⼀批线程进⾏分类管理，Java允许程序直接对线程组进⾏控制
• 提供了⼀些操作整体的⽅法, ⽐如设置组中线程的权限,销毁所有所有线程等等

案例

public class ThreadGroupDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        Runnable runnable1 = new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
                    System.out.println(i);
                    if (i >= 6) {
    
                        System.out.println("------------");
                        Thread.currentThread().getThreadGroup().interrupt();//添加中断标记
                        break;
                    }
                }
            }
        };
        Runnable runnable2 = new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    System.out.println("***");
                    //检测到当前线程存在中断标记，终止代码
                    if (Thread.interrupted()) {
    
                        break;
                    }
                }
            }
        };

        //创建新的线程组
        ThreadGroup threadGroup = new ThreadGroup("new ThreadGroup");
        //将线程添加到线程组：线程组、线程、线程名称
        Thread thread3 = new Thread(threadGroup, runnable1, "3333");
        Thread thread4 = new Thread(threadGroup, runnable2, "4444");

        System.out.println(thread3.getName() + "\t" + thread3.getThreadGroup().getName()
                + "\t" + thread3.getThreadGroup().getMaxPriority());
        System.out.println(thread4.getName() + "\t" + thread4.getThreadGroup().getName()
                + "\t" + thread4.getThreadGroup().getMaxPriority());

        thread3.start();
        thread4.start();
    }
}

线程池

定义

⼀个容纳多个线程的容器，其中的线程可以反复使⽤，省去了频繁创建线程对象的操作，⽆需反复创建线程⽽消耗过多资源

好处

1. 降低资源消耗。减少了创建和销毁线程的次数，可以反复利用，执行多个任务
2. 提高响应速度
3. 方便管理。根据系统性能调配线程数量，防止服务器崩溃

创建

线程池的顶级接口是 java.util.concurrent.Executor，但是它不是线程池，是执行线程的工具，真正的接口是 java.util.concurrent.ExecutorService

Executors

• public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) ：返回线程池对象。(创建的是有界线程池,也就是池中的线程个数可以指定最⼤数量)

• public Future<?> submit(Runnable task) :获取线程池中的某⼀个线程对象，并执⾏

  Future接⼝：⽤来记录线程任务执⾏完毕后产⽣的结果。线程池创建与使⽤

Executors创建的四种线程池

1. newCachedThreadPool(); //可缓冲的线程池 – 更加灵活的回收空置线程，没有可以回收的创建新的线程
2. newFixedThreadPool(count); // 定长线程池，可以控制线程最大数量的，超出则等待
3. newScheduledThreadPool(count); //定长的线程池，支持定时任务或者周期任务
4. newSingleThreadExecutor(); //单线程的线程池，只有一个线程

newFixedThreadPool

定长线程池，可以控制线程最大数量的，超出则等待

步骤

1. 创建线程池对象： ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
2. 创建线程Runnable： Runnable runnable = new Runnable() {}
3. 提交线程： Future<?> submit = service.submit(runnable);
4. 关闭线程： service.shutdown();

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class ThreadPoolDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //创建有界线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        //创建线程
        Runnable runnable = new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println("线程池任务");
            }
        };
        //提交线程到线程池
        Future<?> submit = service.submit(runnable);
        System.out.println(submit);
        //关闭线程池
        service.shutdown();
    }
}

ScheduledExecutorService

带有定时任务的线程池

步骤

1. 创建线程池对象：ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
2. 创建线程：Runnable runnable1 = new Runnable() {}
3. 提交线程：executorService.schedule(runnable1, 3, TimeUnit.SECONDS);
4. 关闭线程：executorService.shutdown();

import java.util.concurrent.*;

public class ThreadPoolDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //带有定时任务的线程池 5=核心线程数
        ScheduledExecutorService executorService = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        //创建runnable对象
        Runnable runnable1 = new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println("延迟3秒运行");
            }
        };
        //重复提交任务
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
            executorService.schedule(runnable1, 3, TimeUnit.SECONDS);
        }
        //关闭
        executorService.shutdown();
    }
}

Callable接口

概念

Callable和Runnable接口类似，但是具有泛型返回值，可以声明异常

特点

• 类似与Runnable接口
• 有返回值
• 可以抛出异常
• 调用Call()计算数据
• 支持泛型

实现原理

import java.util.concurrent.*;

public class CallableDemo {
    
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException, TimeoutException {
    
        //创建Callable对象，可以理解成带有计算的Runnable线程，因为带返回值
        Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {
    
            @Override
            public Integer call() throws Exception {
    
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-------");
                return 0;
            }
        };
        //创建异步计算对象，也充当Callable和Thread之间的中间件
        FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(callable);
        //创建Thread线程
        Thread thread = new Thread(task);

        thread.start();
        System.out.println(task.get());
        //创建管理线程池的工具，核心线程数=5
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5);
        //提交线程
        Future<Integer> submit = service.submit(callable);
        System.out.println(submit.get());
        //延迟20毫秒提交
        System.out.println(submit.get(20, TimeUnit.SECONDS));
    }
}

注意事项

• FutureTask.get()方法可能会阻塞，因为数据在call后会return，在此之前，get阻塞
• 一般get()放在最后，并通过异步操作执行调用

FutureTask是什么？

​ 就是实现异步调⽤，传⼊callable任务，他会单开⼀个线程去执⾏callable⾥⾯的call⽅法； 在主线程中需要执⾏⽐较耗时的操作时，但⼜不想阻塞主线程时，可以把这些作业交给Future对象在后台完成， 当主线程将来需要时，就可以通过Future对象获得后台作业的计算结果或者执⾏状态。 ⼀般FutureTask多⽤于耗时的计算，主线程可以在完成⾃⼰的任务后，再去获取结果。 仅在计算完成时才能检索结果；如果计算尚未完成，则阻塞 get ⽅法。⼀旦计算完成， 就不能再重新开始或取消计算。get⽅法⽽获取结果只有在计算完成时获取，否则会⼀直阻塞直到任务转⼊完成状态， 然后会返回结果或者抛出异常。

package com.qf.javase.day.day23;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

/** * @Author:night_du * @Date:2021/9/29 19:02 */
public class FutureTest {
    
    public static void main(String[] args) throws
            ExecutionException, InterruptedException {
    
        MyThread myThread = new MyThread();
        FutureTask futureTask = new FutureTask(myThread); // 适配器类
        new Thread(futureTask, "A").start();
        new Thread(futureTask, "B").start(); //结果会被缓存
        Object o = futureTask.get(); // 会阻塞，⼀般通过异步操作
        System.out.println(o);
    }
}

class MyThread implements Callable<String> {
    
    @Override
    public String call() throws Exception {
    
        System.out.println("call()");
        return "123";
    }
}

当使⽤两个线程调⽤的时候，发现只输出⼀次，因为结果被缓存了，提⾼了效率

​ Future Task可用于异步获取执行结果或取消执行任务的场景。通过传入Runnable或者Callable的任务给FutureTask，直接调用其run方法或者放入线程池执行，之后可以在外部通过Future Task的get方法异步获取执行结果，因此，FutureTask非常适合用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果。另外，Future Task还可以确保即使调用了多次run方法，它都只会执行一次Runnable或者Callable任务，或者通过cancel取消Future Task的执行等。

Future接口

​ Future接⼝提供⽅法来检测任务是否被执⾏完，等待任务执⾏完获得结果，也可以设置任务执⾏的超时时间。这个设置超时的⽅法就是实现Java程序执⾏超时的关键。

常用方法

Future接⼝是⼀个泛型接⼝，严格的格式应该是Future，其中V代表了Future执⾏的任务返回值的类型。

• boolean cancel (boolean mayInterruptIfRunning) 取消任务的执⾏。参数指定是否⽴即中断任务执⾏，或者等等任务结束
• boolean isCancelled () 任务是否已经取消，任务正常完成前将其取消，则返回 true
• boolean isDone () 任务是否已经完成。需要注意的是如果任务正常终⽌、异常或取消，都将返回true
• V get () throws InterruptedException, ExecutionException 等待任务执⾏结束，然后获得V类型的结果。InterruptedException 线程被中断异常， ExecutionException任务执⾏异常，如果任务被取消，还会抛出CancellationException
• V get (long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, ExecutionException,TimeoutException 同上⾯的get功能⼀样，多了设置超时时间。参数timeout指定超时时间，uint指定时间的单位，在枚举类TimeUnit中有相关的定义。如果计算超时，将抛出
  TimeoutException

使用原理

Futrue有两个子类：FatureTask和SwingWroker<T,V>。FutureTask类实现了Runnable接口，所以可以直接交给Executor执行。

Queue

import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

public class QuereDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //创建Queue对象
        Queue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
        //如果数据为空，不报异常，返回null
        Integer poll = queue.poll();//删除
        System.out.println(poll);
        Integer peek = queue.peek();//查询
        System.out.println(peek);
        queue.offer(145);//添加，即使超出最长容量，也不会报异常
        queue.offer(17);
        queue.offer(21);
        queue.offer(681);
        for (Integer integer : queue) {
    //遍历
            System.out.println(integer);
        }

        /*//如果数据为空，报异常：java.util.NoSuchElementException Integer remove = queue.remove();//删除 Integer element = queue.element();//查询 queue.add(11); queue.add(21); queue.add(35); java.lang.IllegalStateException: Queue full queue.add(4); for (Integer integer : queue) { System.out.println(integer); }*/
    }
}

ArrayBlockingQueue

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class ArrayBlockingQueueDemo<S> {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(30);
        Thread producer = new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    try {
    
                        Thread.sleep(1000);
                        queue.put("放入一个苹果");
                        System.out.println("进货一个苹果");
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        Thread customer = new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    try {
    
                        Thread.sleep(1000);
                        String take = queue.take();
                        System.out.println("消费了一个苹果---" + take);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        producer.start();
        customer.start();
    }
}

Runtime

定义

使用系统命令

使用

public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
    runtime.exec("shutdown -s -t 300");//300秒后关机
    runtime.exec("shutdown -a"); //取消关机
}

Timer

定义

定时器

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class TimerDemo {
    
    private static Timer timer;


    public static void main(String[] args) {
    

        TimerTask task = new TimerTask() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println(1);
                //timer.cancel(); //取消定时任务，终结定时器对象
            }
        };
        Timer timer = new Timer();//创建定时器对象
        //timer.schedule(task, 2000);
        timer.schedule(task, 5000, 1000);//5秒后执行，每一秒后执行一次
    }
}

ckingQueue<String>(30);
        Thread producer = new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    try {
    
                        Thread.sleep(1000);
                        queue.put("放入一个苹果");
                        System.out.println("进货一个苹果");
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        Thread customer = new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                while (true) {
    
                    try {
    
                        Thread.sleep(1000);
                        String take = queue.take();
                        System.out.println("消费了一个苹果---" + take);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
        producer.start();
        customer.start();
    }
}

Runtime

定义

使用系统命令

使用

public static void main(String[] args) throws IOException {
    
    Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
    runtime.exec("shutdown -s -t 300");//300秒后关机
    runtime.exec("shutdown -a"); //取消关机
}

Timer

定义

定时器

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class TimerDemo {
    
    private static Timer timer;


    public static void main(String[] args) {
    

        TimerTask task = new TimerTask() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println(1);
                //timer.cancel(); //取消定时任务，终结定时器对象
            }
        };
        Timer timer = new Timer();//创建定时器对象
        //timer.schedule(task, 2000);
        timer.schedule(task, 5000, 1000);//5秒后执行，每一秒后执行一次
    }
}