1:鎖(Lock)
1.1 java提供了一個鎖的接口,這個鎖同樣可以達到同步代碼塊的功能,API文檔上說使用鎖比使用synchronized更加靈活。
1.2 如何使用這個“鎖”
//1.創建一個所對象,我們可以理解為寫一個synchronized代碼塊
public static Lock lock = new ReentrantLock();//用lock的一個子類去創建
//2.假設有某程序中使用兩把鎖,這兩把鎖是類似于synchronized里的鎖
//要使用到Condition類,中文:條件、情況、制約、限制的意思,在API文檔總稱之為“條件、條件列隊或者條件變量”
public static Condition notFull = lock.newCondition();//Condition
public static Condition notEmpty = lock.newCondition();
1.3 Condition 將 Object 監視器方法(wait、notify 和 notifyAll)分解成截然不同的對象,以便通過將這些對象與任意 Lock 實現組合使用,為每個對象提供多個等待 set(wait-set)。其中,Lock 替代了 synchronized 方法和語句的使用,Condition 替代了 Object 監視器方法的使用。(摘自文檔,重點是最后一句)
1.4 重要方法(Condition的):
await():等候,調用此方法線程將釋放鎖,進入等待狀態
signal():中文:信號、發信號。調用此方法可以喚醒一個等待總的線程
signalAll():喚醒所有在等待重點的線程
1.5 使用Lock和Condition的生產和消費的代碼。
1 package com.java.lock; 2 3 import java.util.ArrayList; 4 import java.util.List; 5 import java.util.concurrent.locks.Condition; 6 import java.util.concurrent.locks.Lock; 7 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 8 9 public class PRoduceCustomerDemo1 { 10 11 public static void main(String[] args) { 12 Produce p1 = new Produce(); 13 p1.setName("生產者1"); 14 Produce p2 = new Produce(); 15 p2.setName("生產者2"); 16 Produce p3 = new Produce(); 17 p3.setName("生產者3"); 18 Customer c1 = new Customer(); 19 c1.setName("消費者1"); 20 Customer c2 = new Customer(); 21 c2.setName("消費者2"); 22 Customer c3 = new Customer(); 23 c3.setName("消費者3"); 24 p1.start(); 25 p2.start(); 26 c1.start(); 27 c2.start(); 28 p3.start(); 29 c3.start(); 30 } 31 } 32 33 class MyLock { 34 public static Lock lock = new ReentrantLock(); 35 public static Condition notFull = lock.newCondition(); 36 public static Condition notEmpty = lock.newCondition(); 37 public static int num;// 編號 38 public static int sum;// 庫存 39 public static Object obj = new Object(); 40 public static List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); 41 } 42 43 class Produce extends Thread { 44 @Override 45 public void run() { 46 while (true) { 47 //同步開始的標志,這里代替了synchronized 48 MyLock.lock.lock(); 49 while (MyLock.sum >= 6) {// 在多個消費者操作這個數據時,每次都要判斷而且是循環判斷 50 try { 51 //notFull,調用await()方法進入等待狀態,前提是sum》=6 52 MyLock.notFull.await(); 53 } catch (InterruptedException e) { 54 e.printStackTrace(); 55 } 56 } 57 58 MyLock.sum++; 59 MyLock.num++; 60 MyLock.list.add(MyLock.num); 61 try { 62 Thread.sleep(100); 63 } catch (InterruptedException e) { 64 e.printStackTrace(); 65 } 66 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生產了一個產品,編號:" 67 + MyLock.num + ",現有:" + MyLock.sum + "個"); 68 //調用signal()方法將等待中的線程喚醒,也可以使用signalAll()方法 69 MyLock.notEmpty.signal(); 70 //同步結束的標志 71 MyLock.lock.unlock(); 72 } 73 } 74 } 75 76 class Customer extends Thread { 77 78 @Override 79 public void run() { 80 while (true) { 81 //同步代碼塊開始 82 MyLock.lock.lock(); 83 while (MyLock.sum == 0) { 84 try { 85 //進入線程等待狀態,前提是sum==0 86 MyLock.notEmpty.await(); 87 } catch (InterruptedException e) { 88 e.printStackTrace(); 89 } 90 } 91 int ran = (int) (Math.random() * MyLock.sum); 92 MyLock.sum--; 93 try { 94 Thread.sleep(100); 95 } catch (InterruptedException e) { 96 e.printStackTrace(); 97 } 98 int number = MyLock.list.remove(ran); 99 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消費了一個包子,編號:"100 + number + ",現有:" + MyLock.sum + "個");101 //喚醒等待中的一個線程102 MyLock.notFull.signal();103 //同步代碼塊結束104 MyLock.lock.unlock();105 }106 }107 108 }Lock和Condition
2:線程池.
2.1:為什么會出現線程池。
線程的總時間=啟動線程的時間t1+執行run方法的時間t2+銷毀線程的時間t3。
如果t1+t3>t2時。這個時候應該減少啟動線程和銷毀線程的次數以節省時間。線程池可以解決這個問題。創建線程池,先啟動固定個數的線程,讓這些線程去執行任務,當一個線程執行完一個任務后,它會處于空閑狀態,如果還有任務,它會繼續執行其他的任務。當所有的任務執行完后,再銷毀線程池中的線程。
以上一段是網上找的,說的就是那么一回事,減少線程啟動和提高線程運行的質量,也提高了運行效率。現實中這種情況也很常見嘛。一個飯店,一般都有一大桶飯的吧,當有顧客來了,就可以直接在飯桶里盛飯給顧客了,如果你沒有一桶飯,那么每次有一個顧客來你都要單獨幫他煮一份,萬一顧客很多呢?這個飯店會有很多鍋用來煮飯嗎?即使煮好了碗,那顧客還有一碗,豈不是又要重新開鍋幫他煮一碗?這樣不合適吧,等飯的時間都比吃飯的時間要長咯。所以,飯店里準備著一大桶飯比較好。線程池就相當于這個飯桶,顧客相當于每個線程。鍋其實也可以理解為資源或者內存吧。線程池(飯桶)提高了線程運行(顧客吃飯)的效率了,也節省了線程的開啟關閉所占用的內存(鍋)。雖然這個例子沒有提到線程的關閉,但是這個例子就是這么一個意思。
只創建固定的線程。讓它執行更多的任務。請往下看線程池的創建。
2.2相關的類:(一般也就是這兩三個類就足夠了)
Executors(執行者):此包中所定義的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 類的工廠和實用方法。 ExecutorService:一個接口
ThreadPoolExecutor:實現了ExecutorServer接口的一個子類
2.3線程池的創建以及使用線程池開啟線程。
1 import java.util.concurrent.ExecutorService; 2 import java.util.concurrent.Executors; 3 4 public class ThreadPoolDemo1 { 5 public static void main(String[] args) { 6 /* 7 * 創建一個大小為 3 的線程池,newFixedThreadPool(int nThread) 8 * 意思是這個線程池中最多同時可運行三個線程,如果要想執行其他線程應該等待線程池池有線程結束 9 */10 ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);11 /*Produce p1 = new Produce();12 Customer c1 = new Customer();*/13 /*for(int i=0; i<3; i++){14 executor.execute(p1);15 executor.execute(c1);16 }*/17 //用循環來開啟三個線程,也可以手動一個個開啟18 for(int i=0; i<3; i++){19 executor.execute(new MyRunnable());20 }21 /*MyRunnable mr = new MyRunnable();22 executor.execute(mr);23 executor.execute(mr);24 executor.execute(mr);*/25 //線程執行完畢關閉線程池26 executor.shutdown();27 }28 }29 30 class MyRunnable implements Runnable{31 32 @Override33 public void run() {34 for(int i=0; i<10; i++){35 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);36 }37 38 }39 40 }View Code
總結:以下是個人對線程的一下理解。
線程可以讓一個程序同時去執行多個任務,而不必等待前面的任務執行完才能執行下一個。好比車道:單條通道只能讓一輛車通過,多條車道能讓多輛車通過,通道就是線程,讓車通過就是任務,讓車通過的速度哪個快就很明顯了(前提是車的數量和車速不能相差太多)。線程是為了同步完成多項任務,不是為了提高運行效率,而是為了提高資源的使用效率從而提高了系統的效率。
當多線程操作同一個數據時就會發生線程安全問題,解決的方法就是實現線程的同步,同步有兩種方法,1:使用synchronized(同步)關鍵字,synchronized還可以分為synchronized方法和synchronized代碼塊;2:使用Lock,配合Condition對象。同步是解決的安全性問題,但是同時也帶來了兩個問題。1:執行效率下降;2:同步死鎖。死鎖在同步嵌套(同步中又有同步)發生。
線程太多,開啟和關閉用的時間就多了,為了提高線程運行的效率更高,用到了線程池。線程池使得線程的開啟和關閉的時間大大減少,提高了線程運行效率。
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