看完多线程通透了（爆干3万字）

文章目录

• 💒 多线程
• • 🚏 线程的简介
  • • 🚀 普通方法调用和多线程
    • 🚄 程序、进程与线程
    • 🚒 Process与Thread （进程与线程）
    • 🚤 核心概念
  • 🚏 线程的创建（重点）
  • • 🚀 三种创建方式
    • 🚄 方式一： Thread（重点）
    • • 🚬 查看JDK8文档
      • 🚬 如何实现
      • 🚬 代码实现
      • 🚬 案例：多线程同步下载图片
    • 🚒 方式二：Runnable（核心重点）
    • • 🚬 如何实现
      • 🚬 代码实现
      • 🚬 案例：多线程同步下载图片
      • 🚬 Thread 与 Runnable 的对比
      • 🚬 小结
    • 🚤 初步认识并发问题：多个线程同时 *** 作同一个对象 （案例火车站抢票）
    • • 🚬 案例龟兔赛跑
    • 🚗 方式三：Callable（了解）
    • • 🚬 步骤：
      • 🚬 演示：利用Callable改造图片案例
      • 🚬 总结：
  • 🚏 Lamda表达式
  • • 🚀 理解Functional Interface（函数式接口）
    • 🚄 为什么要使用lambda表达式
    • 🚒 lambda表达式推导（无参）
    • 🚤 lambda表达式推导（有参）
    • • 🚬 精髓：
      • 🚬 总结：
  • 🚏 静态代理
  • • • 🚬 总结：
      • 🚬 好处：
  • 🚏 线程的状态
  • • 🚀 线程的五大状态
    • 🚄 线程方法
    • • 🚬 线程的停止
      • • 🚭 总结：
      • 🚬 线程休眠 sleep()
      • • 🚭 火车站抢票（同上）
        • 🚭 打印当前系统的时间
        • 🚭 模拟倒计时
      • 🚬 线程礼让 yield()
      • 🚬 合并线程 Join
      • 🚬 线程状态观测
      • 🚬 线程优先级
      • • 🚭 源码
        • 🚭 问题：性能倒置
      • 🚬 守护线程
  • 🚏 线程的同步（重点难点）
  • • 🚀 并发：同一个对象 被多个线程同时 *** 作
    • 🚄 队列和锁
    • 🚒 线程同步 synchronized
    • 🚤 三大不安全案例
    • • 🚬 不安全的购票系统
      • 🚬 不安全的取钱
      • 🚬 不安全的集合
  • 🚏 同步方法同步代码块
  • • 🚀 同步方法
    • • 🚬 同步方法的弊端
    • 🚄 同步代码块(主要增删改查的对象)
    • 🚒 同步块和同步方法锁的对象是什么？
    • 🚤 解决三大线程不安全案例
    • • 🚬 安全的购票系统
      • • 🚭 核心代码
      • 🚬 安全的取钱
      • • 🚭 核心代码
      • 🚬 安全的集合
      • • 🚭 核心代码
    • 🚗 JUC
    • • 🚬 CopyOnWriteArrayList
      • 🚬 CopyOnWriteArrayList 和 synchronized

😹 作者: gh-xiaohe
😻 gh-xiaohe的博客
😽 觉得博主文章写的不错的话，希望大家三连（✌关注，✌点赞，✌评论），多多支持一下！！！

💒 多线程 🚏 线程的简介 🚀 普通方法调用和多线程

🚄 程序、进程与线程

在 *** 作系统中运行的程序就是进程，比如：QQ、播放器、游戏、IDE等等

一个进程可以有多个线程，比如：视频中同时听声音，看视频，看d幕等等

🚒 Process与Thread （进程与线程）

• 说起进程，就不得不说下程序。程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。

• 而进程则是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念。是系统资源分配的单位

• 通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的的单位。
  

🚤 核心概念

• 线程就是独立的执行路径；
• 在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程；
• main（）称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序；在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与 *** 作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为的干预的。
• 对同一份资源 *** 作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制；
• 线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。
• 每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致

🚏 线程的创建（重点） 🚀 三种创建方式

🚄 方式一： Thread（重点） 🚬 查看JDK8文档

🚬 如何实现

🚬 代码实现

//创建线程方式一： 继承Thread类 , 重写run方法 , 调用start开启线程

//总结：注意，线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行
public class _01Thread1 extends Thread {

    //run 方法线程体
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在看代码..." + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //main线程 , 主线程

        //创建线程对象
        _01Thread1 t1 = new _01Thread1();
        //调用start()方法开启线程
        t1.start();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程..." + i);
        }
    }
}

🚬 案例：多线程同步下载图片

//练习Thread , 实现多线程同步下载图片
public class _01ThreadText extends Thread {

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名称

    public _01ThreadText(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片的线程执行体
    @Override
    public void run() {
        webDownloader1 webDownloader = new webDownloader1();
        webDownloader.download(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为：" + name );
    }

    public static void main(String[] args) {
        _01ThreadText t1= new _01ThreadText("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com%2Fuploads%2Fblog%2F202105%2F10%2F20210510123852_26086.thumb.1000_0.jpg&refer=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?", "小迪1 .jpg");
        _01ThreadText t2= new _01ThreadText("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com%2Fedpic_source%2F2e%2F76%2Ff6%2F2e76f6f8a07e60425ae2ccd5cfc8c673.jpg&refer=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1654566996&t=487060a146876381cba58a0f825f4986", "小迪2 .jpg");
        _01ThreadText t3= new _01ThreadText("http://www.kaotop.com/file/tupian/20220511/spanspan 小迪3 .jpg");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        //理想下载顺序 t1、t2、t3 实际并非如此, 因为线程是异步执行的, 所以不一定会按照顺序执行
        /*
        下载了文件名为：小迪3 .jpg
        下载了文件名为：小迪1 .jpg
        下载了文件名为：小迪2 .jpg
        每次结果都不一样, 因为线程是异步执行的
         */

    }
}


//下载器
class webDownloader1 {
    //下载方法
    public void download(String url, String name) {
        //下载代码
        //文件工具类 拷贝网页url地址 到一个文件 文件名
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Io异常，download方法出现问题");
        }
    }

}

🚒 方式二：Runnable（核心重点） 🚬 如何实现

🚬 代码实现

//创建线程方式二： 实现Runnable接口 , 重写run方法 , 执行线程需要丢入runnable接口实现类 , 调用start() 方法
public class _02Runnable1 implements Runnable {

    //run 方法线程体
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码..." + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //main线程 , 主线程

        //创建runnable接口实现类对象
        _02Runnable1 a02Runnable1 = new _02Runnable1();

        //创建线程对象,通过线程对象来开启我们的线程 代理
        //方式一：
//        Thread thread = new Thread(runnable1);
//        thread.start();

        //方式二：
        new Thread(a02Runnable1).start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程..." + i);
        }
    }
}	

🚬 案例：多线程同步下载图片

public class _02RunnableText implements Runnable {
    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名称

    public _02RunnableText(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片的线程执行体
    @Override
    public void run() {
        webDownloader2 webDownloader = new webDownloader2();
        webDownloader.download(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为：" + name );
    }

    public static void main(String[] args) {

        _02RunnableText t1= new _02RunnableText("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com%2Fuploads%2Fblog%2F202105%2F10%2F20210510123852_26086.thumb.1000_0.jpg&refer=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?", "小迪1 .jpg");
        _02RunnableText t2= new _02RunnableText("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com%2Fedpic_source%2F2e%2F76%2Ff6%2F2e76f6f8a07e60425ae2ccd5cfc8c673.jpg&refer=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1654566996&t=487060a146876381cba58a0f825f4986", "小迪2 .jpg");
        _02RunnableText t3= new _02RunnableText("http://www.kaotop.com/file/tupian/20220511/spanspan 小迪3 .jpg");

        new Thread(t1).start();
        new Thread(t2).start();
        new Thread(t3).start();
        //理想下载顺序 t1、t2、t3 实际并非如此, 因为线程是异步执行的, 所以不一定会按照顺序执行
        /*
        下载了文件名为：小迪3 .jpg
        下载了文件名为：小迪1 .jpg
        下载了文件名为：小迪2 .jpg
        每次结果都不一样, 因为线程是异步执行的
         */

    }
}


//下载器
class webDownloader2 {
    //下载方法
    public void download(String url, String name) {
        //下载代码
        //文件工具类 拷贝网页url地址 到一个文件 文件名
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Io异常，download方法出现问题");
        }
    }

}

🚬 Thread 与 Runnable 的对比

🚬 小结

🚤 初步认识并发问题：多个线程同时 *** 作同一个对象 （案例火车站抢票）

发现问题：多个线程 *** 作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱。

火车站抢票

// 多个线程同时 *** 作同一个对象
// 火车票的列子

// 发现问题：多个线程 *** 作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱。
public class _03TestRunnable implements Runnable {

    //票数
    private int ticketNums= 10;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticketNums <= 0) {
                break;
            }
            //模拟延迟
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->拿到了第" + ticketNums-- + "张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        _03TestRunnable ticket = new _03TestRunnable();
        new Thread(ticket, "小明").start();
        new Thread(ticket, "老师").start();
        new Thread(ticket, "黄牛党").start();
    }
}

🚬 案例龟兔赛跑

//模拟龟兔赛跑
public class _3TestRace implements Runnable {

    //胜利者
    private static String winner;

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i % 10 == 0) {
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果比赛结束，就停止程序
            if (flag) {
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "------>跑了" + i + "步");
        }
    }


    //判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int steps) {
        //判断是否有胜利者
        if (winner != null) {//已经存在胜利者
            return true;
        }
        {
            if (steps >= 100) {

                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winner is" + winner);//输出胜利者
                return true;
            }
        }
        return false;

    }

    public static void main(String[] args) {
        _3TestRace testRace = new _3TestRace();

        new Thread(testRace, "兔子").start();
        new Thread(testRace, "乌龟").start();

    }

}

🚗 方式三：Callable（了解） 🚬 步骤：

1、实现Callable接口，需要返回值类型
2、重写call方法,需要抛出异常
3、创建目标对象
4、创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);//创建一个可重用固定线程数的线程池
5、提交执行：Future result1 = ser.submit(t1);
6、获取结果：boolean r1 = result1.get();
7、关闭服务：ser.shutdownNow();

🚬 演示：利用Callable改造图片案例

//线程创建方式三：实现Callable接口
public class _04Callable implements Callable<Boolean> {
    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名称

    public _04Callable(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }


    //下载图片的线程执行体
    @Override
    public Boolean call() {
        webDownloader webDownloader = new webDownloader();
        webDownloader.download(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为：" + name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        _04Callable t1 = new _04Callable("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com%2Fuploads%2Fblog%2F202105%2F10%2F20210510123852_26086.thumb.1000_0.jpg&refer=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?", "小迪1 .jpg");
        _04Callable t2 = new _04Callable("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com%2Fedpic_source%2F2e%2F76%2Ff6%2F2e76f6f8a07e60425ae2ccd5cfc8c673.jpg&refer=http%3A%2F%2Fup.enterdesk.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1654566996&t=487060a146876381cba58a0f825f4986", "小迪2 .jpg");
        _04Callable t3 = new _04Callable("http://www.kaotop.com/file/tupian/20220511/span span 小迪3 .jpg");

        //创建执行服务：
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);//创建一个可重用固定线程数的线程池
        // 提交执行：
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);

        // 获取结果：
        boolean result1 = r1.get();
        boolean result2 = r2.get();
        boolean result3 = r3.get();

        //关闭服务：
        ser.shutdown();

        System.out.println("result1:" + result1);
        System.out.println("result2:" + result2);
        System.out.println("result3:" + result3);

    }
}


//下载器
class webDownloader {
    //下载方法
    public void download(String url, String name) {
        //下载代码
        //文件工具类 拷贝网页url地址 到一个文件 文件名
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Io异常，download方法出现问题");
        }
    }

}

🚬 总结：

• 1.可以定义返回值
• 2.可以抛出异常

🚏 Lamda表达式

🚀 理解Functional Interface（函数式接口）

• 函数式接口的定义：

• 任何接口，如果只包含唯一一个抽象方法，那么它就是一个函数式接口。

• public interface Runnable { 
      public abstract void run();
  }    
  

• 对于函数式接口，我们可以通过lambda表达式来创建该接口的对象。

🚄 为什么要使用lambda表达式

• 避免匿名内部类定义过多

• 可以让你的代码看起来很简洁

• 去掉了一堆没有意义的代码，只留下核心的逻辑。

• 也许你会说，我看了Lambda表达式，不但不觉得简洁，反而觉得更乱，看不懂了。那是因为我们还没有习惯，用的多了，看习惯了，就好了。

🚒 lambda表达式推导（无参）

//推到 lambda 表达式(无参)
public class TestLambda1 {

    //3.静态内部类
    static class Like2 implements ILike {
        @Override
        public void lambda() {
            System.out.println("I Like Lambda2");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ILike iLike = new Like();
        iLike.lambda();

        iLike = new Like2();
        iLike.lambda();

        //4.局部内部类
        class Like3 implements ILike {
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I Like Lambda3");
            }
        }
        iLike = new Like3();
        iLike.lambda();

        //5.匿名内部类 没有类名 必须使用接口或者父类
        iLike = new ILike() {
            @Override
            public void lambda() {
                System.out.println("I Like Lambda4");
            }
        };
        iLike.lambda();

        //6.用lambda简化  省略了匿名内部类   前提:任何接口  只包含一个抽象方法   这样子写就可以是一个函数式接口
        iLike = () -> {
            System.out.println("I Like Lambda5");
        };
        iLike.lambda();

    }

}

//1.定义一个函数式接口
interface ILike {
    void lambda();
}

//2.实体类
class Like implements ILike {
    @Override
    public void lambda() {
        System.out.println("I Like Lambda");
    }
}

🚤 lambda表达式推导（有参）

package com.gh._03lambda;

//推到 lambda 表达式(有参)
public class TestLambda2 {
    //3.静态内部类
    static class Love2 implements ILove {
        @Override
        public void love(int a) {
            System.out.println("我爱你" + a);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //4.局部内部类
        class Love3 implements ILove {
            @Override
            public void love(int a) {
                System.out.println("我爱你" + a);
            }
        }

        //5.匿名内部类
        ILove love4 = new ILove() {
            @Override
            public void love(int a) {
                System.out.println("我爱你" + a);
            }
        };

        Love love1 = new Love();
        love1.love(520);

        Love2 love2 = new Love2();
        love2.love( 5201314);

        new Love3().love(1314520);
        love4.love(521);


        //6.lambda 表达式
        //lambda 带参数类型
        ILove love5 = (int a) -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 不带参数类型
        ILove love6 = (a) -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 去掉括号
        ILove love7 = a -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 去掉大括号
        ILove love8 = a -> System.out.println("I Love you - " + a);

        love5.love(5521);
        love6.love(6521);
        love7.love(7521);
        love8.love(8521);

    }
}


//1.定义一个函数式接口
interface ILove {
    void love(int a);
}

//2.实体类
class Love implements ILove {
    @Override
    public void love(int a) {
        System.out.println("我爱你" + a);
    }
}

🚬 精髓：

        //6.lambda 表达式
        //lambda 带参数类型
        ILove love5 = (int a) -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 不带参数类型
        ILove love6 = (a) -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 去掉括号
        ILove love7 = a -> {
            System.out.println("I Love you - " + a);
        };

        //lambda 去掉大括号
        ILove love8 = a -> System.out.println("I Love you - " + a);

        love5.love(5521);
        love6.love(6521);
        love7.love(7521);
        love8.love(8521);

🚬 总结：

• lambda 表达式 只有一行代码的时候 可以简化 为一行 多行 使用改代码快 {}
• 接口是函数式接口
• 多个参数 可以去掉参数类型（要去掉就需要全部去掉） 但是需要加括号
  

🚏 静态代理

个人博客有详细讲解静态代理和动态代理

public class StaticProxy {

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(()->System.out.println("我爱你")).start();
        new WeddingCompany(new You()).HappyMarry();

//        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());
//        weddingCompany.HappyMarry();
    }
}

interface Marry {
    void HappyMarry(); // 结婚方法
}

//真实对象
class You implements Marry {
    @Override
    public void HappyMarry() {
        System.out.println("我要结婚了");
    }
}

//代理对象
class WeddingCompany implements Marry {
    private Marry marry;

    public WeddingCompany(Marry marry) {
        this.marry = marry;
    }

    @Override
    public void HappyMarry() {
        before();
        this.marry.HappyMarry();//调用真实角色的结婚方法
        after();
    }

    private void after() {
        System.out.println("结婚后,收尾款");

    }

    private void before() {
        System.out.println("结婚前,布置现场");
    }
}

🚬 总结：

• 真实对象和代理对象都要实现同一个接口
• 代理对象要代理真是对象

🚬 好处：

• 代理对象可以做的更多
• 真实对象可以专注的做自己想做的事情

🚏 线程的状态 🚀 线程的五大状态

🚄 线程方法

方法	说明
setPrioirity（int newPriority）	更改线程的优先级
static void sleep（long millis）	在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠
void join（）（插队）	等待该线程终止
static void yield（）（重新竞争）	暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
void interrupt（））（停止线程不建议使用）	中断线程，禁止使用此方法
boolean isAlive（）	测试线程是否处于活动状态

🚬 线程的停止

• 不推荐使用JDK提供的stop（）、destroy()方法。【已废弃】
  
• 建议使用一个标志位进行终止变量当flag=false,则终止线程运行。
  

🚭 举例

//要让线程自己停止下来

/*
测试stop
    1.建议线程正常停止---> 利用次数，不建议使用死循环。
    2.建议使用标志位---> 设置一个标志位
    3.不要使用stop或者destroy等过时或者JDK不建议使用的方法 
*/
public class _1Stop implements Runnable{


    //1.设置一个标识，用来判断是否继续运行
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        int i = 0;
        while(flag){
            System.out.println("run  Thread"+i++);
        }
    }

    //2.设置一个方法，用来停止运行 原理：转换标识位
    public void stop(){
        this.flag = false;
    }


    public static void main(String[] args) {
        _1Stop testStop = new _1Stop();
        new Thread(testStop).start();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("main Thread"+i);
            if (i == 20) {
                //3.调用stop方法,切换标志位,停止运行
                testStop.stop();
                System.out.println("线程停止");
            }
        }
    }
}

🚭 总结：

1. 建议线程正常停止—> 利用次数，不建议使用死循环。
2. 建议使用标志位—> 设置一个标志位
3. 不要使用stop或者destroy等过时或者JDK不建议使用的方法

🚬 线程休眠 sleep()

• sleep（时间）指定当前线程阻塞的毫秒数；

• sleep存在异常InterruptedException;

• sleep时间达到后线程进入就绪状态；

• sleep可以模拟网络延时，倒计时等。

• 每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁；

🚭 火车站抢票（同上） 🚭 打印当前系统的时间

public class _2sleep2 {

    public static void main(String[] args) {

        //打印当前系统的时间
        Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//获取当前时间

        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(1000);//线程休眠1秒
                System.out.println(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(startTime));
                startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//更新当前时间
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

🚭 模拟倒计时

//模拟倒计时
public class _2sleep2 {

    public static void main(String[] args) {

        try {
            tenDown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //模拟倒计时
    public static void tenDown() throws InterruptedException {
        int i = 10;
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(i--);
            if (i <= 0) {
                break;
            }
        }
    }
}

🚬 线程礼让 yield()

• 礼让线程，让当前正在执行的线程暂停，但不阻塞
• 将线程从运行状态转为就绪状态
• 让cpu重新调度，礼让不一定成功！看CPU心情

// 线程礼让
public class Yield {

    // 礼让不一定成功看cpu的调度
    public static void main(String[] args) {
        MyYield yield = new MyYield();

        new Thread(yield, "A").start();
        new Thread(yield, "B").start();

    }
}

class MyYield implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " start");
        Thread.yield();// 线程礼让
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " end");
    }
}

🚬 合并线程 Join

• Join合并线程，待此线程执行完毕后，在执行其他线程，其他线程阻塞
• 可以想像成插队

/*
 * 测试线程强制执行 join
 * join合成线程, 特此线程执行完成之后,再之心其他线程,其他线程阻塞
 *
 * 想想成为插队
 * */
public class _04Join implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我是vip我先执行" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //启动线程
        _04Join join = new _04Join();

        Thread thread = new Thread(join);
        thread.start();

        //主线程
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i == 5) {
                thread.join(); // 插队  主线程 i=5 时，vip 线程进行插队
            }
            System.out.println("我是主线程" + i);
        }
    }
}

🚬 线程状态观测

JDk文档查看

//观察测试线程的状态
public class _05State {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 2; i++) { // 让线程先停止 2s
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("");
        });

        // 观察线程状态
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);  // new

        // 观察启动后
        thread.start(); // 启动线程
        state = thread.getState();
        System.out.println(state); // running 正在运行

        // 只要不停止就一直输出状态
        while (state != Thread.State.TERMINATED) {// 当线程状态不是终止状态时
            Thread.sleep(100);
            state = thread.getState();// 更新线程状态
            System.out.println(state);// 输出线程状态
        }

        // 观察终止后
        state = thread.getState(); // 终止状态
        System.out.println(state); // terminated 终止
    }
}

🚬 线程优先级

// 线程的优先级
public class _06Priority {

    //线程优先级:  这里是概率分配  所以以后先设置优先级  再开启线程
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + Thread.currentThread().getPriority()); //主线程的优先级是5

        MyPriority myPriority = new MyPriority();

        Thread t1 = new Thread(myPriority, "线程1");
        Thread t2 = new Thread(myPriority, "线程2");
        Thread t3 = new Thread(myPriority, "线程3");
        Thread t4 = new Thread(myPriority, "线程4");
        Thread t5 = new Thread(myPriority, "线程5");
        Thread t6 = new Thread(myPriority, "线程6");
        Thread t7 = new Thread(myPriority, "线程7");
        Thread t8 = new Thread(myPriority, "线程8");

        //先设置优先级  在启动线程
        t1.start();

        t2.setPriority(1);
        t2.start();

        t3.setPriority(4);
        t3.start();

        t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//最高优先级 10
        t4.start();

        t5.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//最低优先级 1
        t5.start();

        t6.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);//正常优先级 5
        t6.start();

//        t7.setPriority(-1);//设置优先级为-1  会报错
//        t7.start();
//
//        t8.setPriority(11);//设置优先级为11  会报错
//        t8.start();
    }

}


class MyPriority implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        //获取当前线程的名字和优先级
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + Thread.currentThread().getPriority());
    }
}

🚭 源码

🚭 问题：性能倒置

优先级（性能低）低的线程先执行、优先级（性能高）高的线程后执行

🚬 守护线程

• 线程分为用户线程 和守护线程
• 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 *** 作日志，监控内存，垃圾回收机制…

//测试守护线程
//上帝守护者你
public class _07Daemon {

    public static void main(String[] args) {
        God god = new God();
        You you = new You();

        Thread thread = new Thread(god);
        thread.setDaemon(true);//设置为守护线程

        //这里的原因 是虚拟机关闭需要一定的时间  虚拟机不用等待守护线程执行完毕
        thread.start(); //上帝守护线程启动

        new Thread(you).start();//你  用户线程启动

    }
}



// 上帝
class God implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("上帝守护者你");
        }
    }
}

// 守护者
class You implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 36500; i++) { // 一百岁
            System.out.println("你一生都很快乐的或者");
        }
        System.out.println("goodbye! world");
    }
}

🚏 线程的同步（重点难点） 🚀 并发：同一个对象 被多个线程同时 *** 作

现实举例：

🚄 队列和锁

队列加锁才可以保证线程同步的的安全性

🚒 线程同步 synchronized

🚤 三大不安全案例 🚬 不安全的购票系统

// 线程不安全的购票程序
public class _01UnsafeBuyTicket {
    public static void main(String[] args) {

        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();

        new Thread(buyTicket,"我").start();
        new Thread(buyTicket,"你").start();
        new Thread(buyTicket,"黄牛").start();
    }

}

class BuyTicket implements Runnable {

    // 票数
    private int ticketNum = 10;
    boolean flag = true;// 外部停止方法

    @Override
    public void run() {
        // 循环购票
        while (flag) { // 判断是否停止
            try {
                buyTicket();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    private void buyTicket() throws InterruptedException {
        // 判断是否还有票
        if (ticketNum <= 0) {
            flag = false;
            return;
        }
        Thread.sleep(100);
        // 购买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "购买了第" + ticketNum-- + "张票");
    }
}

🚬 不安全的取钱

// 不安全的取钱
// 两个人去银行取钱，一个人取钱时，另一个人可能正在取钱，所以不安全
public class _02UnsafeBank {

    public static void main(String[] args) {
        // 账户
        Account account = new Account(100,"结婚基金");

        Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
        Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"girlFriend");

        girlFriend.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        girlFriend.start();
        you.start();

    }
}


// 账户
class Account {
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}

// 银行：模拟取款
class Drawing extends Thread {
    // 账户
    Account account;
    // 取款金额
    int drawingMoney;
    // 现在手里面有多少钱
    int nowMoney;

    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
        super(name);//调用父类的构造方法  必须声明在最前面
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }


    @Override
    public void run() {

        // 判断有没有钱
        if(account.money - drawingMoney < 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 余额不足，无法取款");
            return;
        }

        // sleep 方法可以放大问题的发生的概率
        try {
            sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 卡内余额 = 余额 - 取款金额
        account.money = account.money - drawingMoney;

        // 现在手里面有多少钱
        nowMoney = nowMoney + drawingMoney;

        System.out.println(account.name +  " 余额为: " + account.money + "元");
        // Thread.currentThread().getName()  = this.getName()
        // why? 继承了Thread类,继承有Thread类的全部方法,可以调用this,Thread里面有getName()方法,getName()获取线程名称
        // Thread.currentThread() 也是返回一个 Thread对象
        System.out.println(this.getName() + "手里的钱：" + nowMoney + "元");
    }
}

🚬 不安全的集合

//线程不安全的集合  ArrayList 线程不安全
public class _03UnsafeList {

    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(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());//输出线程的大小
    }
}
// 两个线程同一瞬间 *** 作用一个位置
// 把两个数组添加到同一个位置,就把数据给覆盖掉了,所以就会少元素

🚏 同步方法同步代码块 🚀 同步方法

• 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
  • 同步方法：public synchronized void method(int args) {}
• 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，直到该方法返回才释放锁，后面被阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行
  • 缺陷：若将一个大的方法申明为synchronized将会影响效率

🚬 同步方法的弊端

​ 一个方法中有 只读 A代码 修改 B 代码,方法里面需要修改的内容才需要锁，锁太多浪费资源。影响效率

🚄 同步代码块(主要增删改查的对象)

• 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

  • 1.第一个线程访问，锁定同步监视器，执行其中代码
  • 2.第二个线程访问，发现同步监视器被锁定，无法访问
  • 3.第一个线程访问完毕，解锁同步监视器
  • 4.第二个线程访问，发现同步监视器没有锁，然后锁定并访问

🚒 同步块和同步方法锁的对象是什么？

• Synchronized方法默认锁的是对象本身。类本身
• 同步块可以锁任何对象
• 对于普通同步方法，锁是当前实例对象。如果有多个实例那么锁对象必然不同否则无法实现同步。

🚤 解决三大线程不安全案例 🚬 安全的购票系统

// 线程不安全的购票程序
public class _01UnsafeBuyTicket {
    public static void main(String[] args) {

        BuyTicket buyTicket = new BuyTicket();

        new Thread(buyTicket,"我").start();
        new Thread(buyTicket,"你").start();
        new Thread(buyTicket,"黄牛").start();
    }

}

class BuyTicket implements Runnable {

    // 票数
    private int ticketNum = 10;
    boolean flag = true;// 外部停止方法

    @Override
    public void run() {
        // 循环购票
        while (flag) { // 判断是否停止
            try {
                buyTicket();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    private void buyTicket() throws InterruptedException {
        // 判断是否还有票
        if (ticketNum <= 0) {
            flag = false;
            return;
        }
        Thread.sleep(100);
        // 购买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "购买了第" + ticketNum-- + "张票");
    }
}

🚭 核心代码

    //买票方法
    //synchronized 同步方法,锁住的是当前对象 this
    private synchronized void buyTicket() throws InterruptedException {
        if (ticketNum <= 0) {
            flag = false;
            return;
        }
        Thread.sleep(1000);
        // 购买票
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "购买了第" + ticketNum-- + "张票");
    }

🚬 安全的取钱

// 不安全的取钱
// 两个人去银行取钱，一个人取钱时，另一个人可能正在取钱，所以不安全
public class _02UnsafeBank {

    public static void main(String[] args) {
        // 账户
        Account account = new Account(100,"结婚基金");

        Drawing you = new Drawing(account,50,"你");
        Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"girlFriend");

        girlFriend.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        girlFriend.start();
        you.start();

    }
}


// 账户
class Account {
    int money;//余额
    String name;//卡名

    public Account(int money, String name) {
        this.money = money;
        this.name = name;
    }
}

// 银行：模拟取款
class Drawing extends Thread {
    // 账户
    Account account;
    // 取款金额
    int drawingMoney;
    // 现在手里面有多少钱
    int nowMoney;

    public Drawing(Account account, int drawingMoney, String name) {
        super(name);//调用父类的构造方法  必须声明在最前面
        this.account = account;
        this.drawingMoney = drawingMoney;
    }


    @Override
    public void run() {

        // 判断有没有钱
        if(account.money - drawingMoney < 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 余额不足，无法取款");
            return;
        }

        // sleep 方法可以放大问题的发生的概率
//        try {
//            sleep(500);
//        } catch (InterruptedException e) {
//            e.printStackTrace();
//        }
        // 卡内余额 = 余额 - 取款金额
        account.money = account.money - drawingMoney;

        // 现在手里面有多少钱
        nowMoney = nowMoney + drawingMoney;

        System.out.println(account.name +  " 余额为: " + account.money + "元");
        // Thread.currentThread().getName()  = this.getName()
        // why? 继承了Thread类,继承有Thread类的全部方法,可以调用this,Thread里面有getName()方法,getName()获取线程名称
        // Thread.currentThread() 也是返回一个 Thread对象
        System.out.println(this.getName() + "手里的钱：" + nowMoney + "元");
    }
}

🚭 核心代码

    //取钱 *** 作
    // 在取钱的run方法中 添加synchronized关键字
    // 依旧存在问题
    // 原因：锁的一个run 方法 this 是 Drawing 银行 但是 *** 作的增删改查对象是 Account 银行？
    //      不是 锁另外一个对象 应该锁 账户 而不是 银行
    // synchronized 关键字锁的是 this 对象本身
    @Override
    public void  run() {

        //锁的对象就是变化的量,需要增删改的对象
        synchronized (account) { // 如果锁的是 this 锁的是银行
            // 判断有没有钱
            if(account.money - drawingMoney < 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 余额不足，无法取款");
                return;
            }

            // sleep 方法可以放大问题的发生的概率
            try {
                sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // 卡内余额 = 余额 - 取款金额
            account.money = account.money - drawingMoney;

            // 现在手里面有多少钱
            nowMoney = nowMoney + drawingMoney;

            System.out.println(account.name +  " 余额为: " + account.money + "元");
            // Thread.currentThread().getName()  = this.getName()
            // why? 继承了Thread类,继承有Thread类的全部方法,可以调用this,Thread里面有getName()方法,getName()获取线程名称
            // Thread.currentThread() 也是返回一个 Thread对象
            System.out.println(this.getName() + "手里的钱：" + nowMoney + "元");
        }
    }

创建了两个银行账户，这两个账户对象都是独立的，只是共享一个Account对象数据，给Run方法加了锁，锁的是当前对象，但这两个银行账户的当前对象是自己。

实际上应该通过synchronized代码块的方式，把Account对象锁了，假如you对象先拿到执行权，进入run方法，锁定Account对象，qirlFriend对象执行run方法时，就拿不到，Account对象，她就只能等着，等you对象释放了Account，她才能继续执行.

🚬 安全的集合

//线程不安全的集合  ArrayList 线程不安全
public class _03feList {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                synchronized (list) {
                    list.add(Thread.currentThread().getName());
                }
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());//输出线程的大小
    }
}
// 两个线程同一瞬间 *** 作用一个位置
// 把两个数组添加到同一个位置,就把数据给覆盖掉了,所以就会少元素

🚭 核心代码

🚗 JUC 🚬 CopyOnWriteArrayList

java.util.concurrent*   并发包

//测试juc包下的  安全的线程包 java.util.concurrent*   并发包
// JUC安全类型的集合
public class _04TestJUC {

    public static void main(String[] args) {
        // 线程安全的集合
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());

    }
}

🚬 CopyOnWriteArrayList 和 synchronized