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7.2 方式二: ScheduledExecutorService
1、线程概述
1.1 什么是线程?
1.2 什么是多线程?
1、多线程是指从软硬件上实现多条执行路径的技术。
2、多线程用在哪里,有什么好处?
例如铁路12306购票系统。
例如过年回家抢票,不可能只有你一个人在买票,那每个人进来的时候都要有一个执行路径,那这个之后就需要用到多线程。
2、多线程的创建
2.1 继承Thread类
实现过程:
代码实现:
package com.jie.multithreading;
/**
* @description:多线程创建方式
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 9:30
*/
public class ThreadDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//3、new一个新线程对象
Thread t = new MyThread();
//4、调用start方法启动线程
t.start();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("主线程执行输出"+i);
}
}
}
/**
* @description:1、定义一个线程类继承Thread
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 9:32
*/
class MyThread extends Thread {
/**
* @description:2、重写run方法,里面定义线程以后要干啥
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 12:26
*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("子线程执行输出" + i);
}
}
}
执行结果:
优缺点:
问题:
1、为什么不直接调用了run方法,而是调用start启动线程。
如果直接调用run方法,执行结果如下
2、把主线程任务放在子线程之前了。
执行结果如下:
小结:
2.2 实现Runnable接口
实现过程:
代码实现:
package com.jie.multithreading;
/**
* @description:多线程创建方式2
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 12:50
*/
public class ThreadDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//3、创建一个任务对象
Runnable target = new MyRunnable();
//4、把任务对象交给Thread处理
Thread t = new Thread(target);
//5、启动线程
t.start();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("主线程执行输出:" + i);
}
}
}
/**
* @description:1、定义一个线程类实现Runnable接口
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 12:53
*/
class MyRunnable implements Runnable {
/**
* @description:2、重写run方法,定义线程执行任务的
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 12:51
*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("子线程执行输出:" + i);
}
}
}
执行结果:
优缺点:
小结:
2.3 实现Callable接口
1、前2种线程创建方式都存在一个问题:
2、怎么解决这个问题呢?
实现过程:
代码实现:
package com.jie.multithreading;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
/**
* @description:创建线程方式3,实现Callable,结合FutureTask完成
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 14:02
*/
public class ThreadDemo03 {
public static void main(String[] args) {
//3、创建Callble任务对象
Callable<String> call = new Mycallable(100);
//4、把Callable任务对象,交给FutureTask对象
//FutureTask对象的作用1 是Runnable的对象(实现了Runnable接口),可以交给Thread了
//FutureTask对象的作用2 可以在线程执行完毕之后通过调用其Get方法的到线程执行完成的结果
FutureTask<String> f1 = new FutureTask<>(call);
//5、交给线程处理
Thread t1 = new Thread(f1);
//6、启动线程
t1.start();
Callable<String> call1 = new Mycallable(200);
FutureTask<String> f2= new FutureTask<>(call1);
Thread t2 = new Thread(f2);
t2.start();
try {
// 如果f1任务没有执行完毕,这里的代码会等待,直到线程1跑完才提取结果
String s = f1.get();
System.out.println("第一个结果:"+s);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
// 如果f2任务没有执行完毕,这里的代码会等待,直到线程2跑完才提取结果
String s1 = f2.get();
System.out.println("第二个结果:"+s1);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* @description:1、定义一个任务类,实现callable接口, 应该声明线程任务执行完毕后的结果的数据类型
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 14:04
*/
class Mycallable implements Callable<String> {
private int n;
public Mycallable(int n) {
this.n = n;
}
/**
* @description:2、重写call(任务方法)
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 14:06
*/
@Override
public String call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= n; i++) {
sum += i;
}
return "子线程执行的结果是:" + sum;
}
}
执行结果:
FutureTask的API :
优缺点:
2.4 总结
3种方式对比
3、Thread的常用方法
3.1 区分线程
1、给线程设置名称
Thread t = new MyThread();
//线程取名
t.setName("1号");
2、得到线程名称
Thread t = new MyThread();
t.getName()
3、得到当前线程对象,然后再获取名称
Thread m = Thread.currentThread();
System.out.println(m.getName());
4、Thread的构造器
代码演示:
3.2 休眠方法
代码实现:
3.3 总结
4、线程安全
4.1 取钱模型演示
需求:
分析:
代码实现:
账户类:
package com.jie.thread;
import java.math.BigDecimal;
/**
* @description:账户类
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 16:29
*/
public class Account {
private String cardId;
private BigDecimal money;
public String getCardId() {
return cardId;
}
public void setCardId(String cardId) {
this.cardId = cardId;
}
public BigDecimal getMoney() {
return money;
}
public void setMoney(BigDecimal money) {
this.money = money;
}
/**
* @description:取钱
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 16:47
*/
public void drawMooney(BigDecimal money){
//1、先获取是谁来取钱,线程的名字就是人名
String name = Thread.currentThread().getName();
//2、判断账户是否够钱
if(this.money.compareTo(money)!=-1){
//2.取钱
System.out.println(name + "来取钱成功,吐出"+money);
//3.更新余额
BigDecimal subtract = this.money.subtract(money);
this.money = subtract;
System.out.println(name + "取钱后剩余"+this.money);
}else{
//余额不足
System.out.println(name+"来取钱,余额不足");
}
}
public Account(){
}
public Account(String cardId, BigDecimal money) {
this.cardId = cardId;
this.money = money;
}
}
实现类:
package com.jie.thread;
import java.math.BigDecimal;
/**
* @description:模拟取钱案例
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 16:28
*/
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
//1、定义线程类,创建一个账户对象
Account account = new Account("jie-1111", BigDecimal.valueOf(100000.0));
//2、创建两个线程对象,代表小明和小红同时进来了。
new DrawThread(account,"小明").start();
new DrawThread(account,"小红").start();
}
}
线程类:
package com.jie.thread;
import java.math.BigDecimal;
/**
* @description:线程类(取钱)
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 16:39
*/
public class DrawThread extends Thread{
/**接收处理的账户对象*/
private Account account;
public DrawThread(Account account,String name){
super(name);
this.account = account;
}
@Override
public void run() {
//小明,小红 取钱
account.drawMooney(BigDecimal.valueOf(100000));
}
}
执行结果:
4.2 总结
线程安全问题发生的原因是什么?
5、线程同步
线程同步就是为了解决线程安全问题。
线程同步的核心思想:
5.1 同步代码块
代码实现:
执行结果:
小结:
1、同步代码块是如何实现线程安全的?
2、 同步代码块的同步锁对象有什么要求?
5.2 同步方法
代码实现:
执行结果:
同步方法底层原理:
同步方法其实底层也是有隐式锁对象的,只是锁的范围是整个方法代码。
是同步代码块好还是同步方法好一点?
-
同步代码块锁的范围更小,同步方法锁的范围更大。
但是在实际开发中,同步方法或许会比同步代码块用得更多一点。因为写法方便。
小结:
1、同步方法是如何保证线程安全的?
2、同步方法的同步锁对象的原理?
5.3 Lock锁
Lock的常用API
代码实现:
执行结果:
6、线程池*
6.1 线程池概述
不使用线程池的问题
谁代表线程池?
6.2 线程池处理Runnable任务
线程类:
package com.jie.threadpool;
public class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"输出了:"+i);
}
}
}
测试:
package com.jie.threadpool;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.concurrent.*;
/**
* @description:自定义一个线程池对象,测试其新特性
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 20:31
*/
public class ThreadPoolDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建线程池对象
ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
3,
5,
6,
TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue<>(5),
Executors.defaultThreadFactory(),
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
//2、给任务线程池处理
MyRunnable runnable = new MyRunnable();
pool.execute(runnable);
pool.execute(runnable);
pool.execute(runnable);
}
}
ThreadPoolExecutor构造器的参数说明
线程池常见面试题:
临时线程什么时候创建啊?
什么时候会开始拒绝任务?
6.3 线程池处理Callable任务
线程类:
package com.jie.threadpool;
import java.util.concurrent.Callable;
/**
* @description:1、定义一个任务类,实现callable接口, 应该声明线程任务执行完毕后的结果的数据类型
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 14:04
*/
public class Mycallable implements Callable<String> {
private int n;
public Mycallable(int n) {
this.n = n;
}
/**
* @description:2、重写call(任务方法)
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 14:06
*/
@Override
public String call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= n; i++) {
sum += i;
}
return Thread.currentThread().getName() + "执行1 - " + n + "的和,结果 = " + sum;
}
}
测试:
package com.jie.threadpool;
import java.util.concurrent.*;
/**
* @description:自定义一个线程池对象,测试其新特性
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 20:31
*/
public class ThreadPoolDemo02 {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
//创建线程池对象
ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
3,
5,
6,
TimeUnit.SECONDS,
new ArrayBlockingQueue<>(5),
Executors.defaultThreadFactory(),
new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
//2、给任务线程池处理
Future<String> f1 = pool.submit(new Mycallable(100));
Future<String> f2 = pool.submit(new Mycallable(200));
Future<String> f3 = pool.submit(new Mycallable(300));
Future<String> f4 = pool.submit(new Mycallable(400));
System.out.println(f1.get());
System.out.println(f2.get());
System.out.println(f3.get());
System.out.println(f4.get());
}
}
测试结果:
6.4 Executors工具类实现线程池
Executors:线程池的工具类通过调用方法返回不同类型的线程池对象。
代码实现:
package com.jie.threadpool;
import com.sun.jndi.ldap.pool.Pool;
import java.util.concurrent.*;
/**
* @description:使用Executors的工具方法直接得到一个线程池对象
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 20:31
*/
public class ThreadPoolDemo03 {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// 1、创建固定线程数据的线程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
pool.execute(new MyRunnable());
pool.execute(new MyRunnable());
pool.execute(new MyRunnable());
}
}
Executors使用可能存在的陷阱
6.5 总结
1、ExecutorService的常用方法
2、新任务拒绝策略
3、线程池如何处理Runnable任务。
4、线程池如何处理Callable任务,并得到任务执行完后返回的结果。
5、Executors工具类底层是基于什么方式实现的线程池对象?
6、Executors是否适合做大型互联网场景的线程池方案?
7、定时器
概述
实现方式
7.1 实现方式一:Timer
代码实现:
package com.jie.timer;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
/**
* @description:Timer定时器的使用
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 22:21
*/
public class TimerDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//1、创建Timer定时器 定时器本身就是一个单线程
Timer timer = new Timer();
//2、调用方法、处理定时任务
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行一次");
}
},3000,2000);
}
}
Timer定时器的特点和存在的问题
7.2 方式二: ScheduledExecutorService
package com.jie.timer;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* @description:ScheduledExecutorService定时器的使用
* @author: jie
* @time: 2022/3/20 22:21
*/
public class TimerDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//1、创建ScheduledExecutorService线程池做定时器
ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(3);
//2、开启定时任务
pool.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行输出:AAA");
}
},0,2, TimeUnit.SECONDS);
}
}
ScheduledExecutorService的优点
8、并发、并行
并发的理解
并行的理解
小结:
9、线程生命周期
线程的状态
Java总共定义了6种状态
Java总共定义了6种状态
6种状态都定义在Thread类的内部枚举类中。
线程的6种状态互相转换