• Java基础深化和提高-------多线程与并发编程

    目录

    多线程与并发编程

     多线程介绍

    什么是程序？

     什么是进程?

     什么是线程？

     进程、线程的区别

     什么是并发

     线程和方法的执行特点

    方法的执行特点

     线程的执行特点

     什么是主线程以及子线程

     主线程

     子线程

     线程的创建

    通过继承Thread类实现多线程

     通过Runnable接口实现多线程

     通过Runnable接口实现多线程

    线程的执行流程

     线程状态和生命周期

     线程的使用

    终止线程的典型方式

     终止线程的典型方法

     线程休眠

    线程让步

    线程联合

    线程联合案例

    Thread类中的其他常用方法

    获取当前线程名称

    设置线程的名称

    判断线程是否存活

    线程的优先级

     什么是线程的优先级

     线程优先级的使用

     守护线程

     什么是守护线程

     守护线程的使用

    线程同步

    什么是线程同步

    线程冲突现象

     同步问题的提出

     线程同步的概念

    线程冲突案例演示 

    实现线程同步

     synchronized语法结构：

    修改线程冲突案例演示

    线程同步的使用

    使用this作为线程对象锁

    使用字符串作为线程对象锁

    使用Class作为线程对象锁

    使用自定义对象作为线程对象锁

    死锁及解决方案

    死锁的概念

     死锁案例演示

    死锁问题的解决

    死锁问题的解决

    线程并发协作(生产者/消费者模式)

     实现生产者与消费者模式

    创建缓冲区

    创建生产者消费者线程

    线程并发协作总结

    多线程与并发编程

     多线程介绍

    什么是程序？

    程序（Program）是一个静态的概念，一般对应于操作系统中的一 个可执行文件。

     什么是进程?

    执行中的程序叫做进程(Process)，是一个动态的概念。其实进程就 是一个在内存中独立运行的程序空间 。

     现代操作系统比如Mac OS X，Linux，Windows等，都是支持 “多任务”的操作系统，叫“多任务”呢？简单地说，就是操作系统 可以同时运行多个任务。打个比方，你一边在用逛淘宝，一边 在听音乐，一边在用微信聊天，这就是多任务，至少同时有3个 任务正在运行。还有很多任务悄悄地在后台同时运行着，只是 桌面上没有显示而已。

     什么是线程？

    线程（Thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包 含在进程之中，是进程中的实际运作单位。

    有些进程还不止同时干一件事，比如微信，它可以同时进行打 字聊天，视频聊天，朋友圈等事情。在一个进程内部，要同时 干多件事，就需要同时运行多个“子任务”，我们把进程内的这些 “子任务”称为线程（Thread）。

     进程、线程的区别

    一个故事说明进程、线程的关系

     乔布斯想开工厂生产手机，费劲力气，制作一条生产线，这个 生产线上有很多的器件以及材料。一条生产线就是一个进程。 只有生产线是不够的，所以找五个工人来进行生产，这个工人 能够利用这些材料最终一步步的将手机做出来，这五个工人就 是五个线程。

    为了提高生产率，有两种办法：

    1 一条生产线上多招些工人，一起来做手机，这样效率是成倍増长，即单进程多线程方式

    2 多条生产线，每个生产线上多个工人，即多进程多线程

     

     1 线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位；

     2 一个进程由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线；

     3 进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆 等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号)，某进程内的线程在其它进程不可见；

     4 调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

     什么是并发

    并发是指在一段时间内同时做多个事情。当有多个线程在运行时,如 果只有一个CPU,这种情况下计算机操作系统会采用并发技术实现并 发运行，具体做法是采用“ 时间片轮询算法”，在一个时间段的线程 代码运行时，其它线程处于就绪状。这种方式我们称之为并发。 (Concurrent)。

     

     1 串行(serial)：一个CPU上，按顺序完成多个任务

     2 并行(parallelism)：指的是任务数小于等于cpu核数，即任务真的是一起执行的

     3 并发(concurrency)：一个CPU采用时间片管理方式，交替的处理多个任务。一般是是任务数多余 cpu核数，通过操作系统的各种任务调度算法，实现用多个任务“一起”执行（实际上总有一些任务 不在执行，因为切换任务的速度相当快，看上去一起执行而已）

     线程和方法的执行特点

    方法的执行特点

     线程的执行特点

     什么是主线程以及子线程

     主线程

    当Java程序启动时，一个线程会立刻运行，该线程通常叫做程序的 主线程（main thread），即main方法对应的线程，它是程序开始 时就执行的。 Java应用程序会有一个main方法，是作为某个类的方法出现的。当 程序启动时，该方法就会第一个自动的得到执行，并成为程序的主 线程。也就是说，main方法是一个应用的入口，也代表了这个应用 的主线程。JVM在执行main方法时,main方法会进入到栈内存,JVM 会通过操作系统开辟一条main方法通向cpu的执行路径,cpu就可以 通过这个路径来执行main方法,而这个路径有一个名字,叫main(主) 线程

     主线程的特点

    它是产生其他子线程的线程。 它不一定是最后完成执行的线程，子线程可能在它结束之后还在运 行。

     子线程

    在主线程中创建并启动的线程，一般称之为子线程。

     线程的创建

    通过继承Thread类实现多线程

     继承Thread类实现多线程的步骤：

    1 在Java中负责实现线程功能的类是java.lang.Thread 类。

    此种方式的缺点：如果我们的类已经继承了一个类（如小程 序必须继承自 Applet 类），则无法再继承 Thread 类。

    2 可以通过创建 Thread的实例来创建新的线程。

    3 每个线程都是通过某个特定的Thread对象所对应的方法run( )来 完成其操作的，方法run( )称为线程体。

    4 通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。

     通过继承Thread类实现多线程

    1. public class TestThread extends Thread {
    2. //自定义类继承Thread类
    3.  //run()方法里是线程体
    4.  public void run() {
    5.    for (int i = 0; i < 10; i++) {
    6.        System.out.println(this.getName() + ":" + i);//getName()方法是返回线程名称
    7.     }
    8.  }
    9.  public static void main(String[] args) {
    10.       TestThread thread1 = new TestThread();//创建线程对象
    11.       thread1.start();//启动线程
    12.       TestThread thread2 = new TestThread();
    13.       thread2.start();
    14.    }
    15. }

     通过Runnable接口实现多线程

     在开发中，我们应用更多的是通过Runnable接口实现多线程。这种 方式克服了继承Thread类的缺点，即在实现Runnable接口的同时 还可以继承某个类。 从源码角度看，Thread类也是实现了Runnable接口。Runnable接 口的源码如下：

    1. public interface Runnable {
    2.      void run();
    3. }

    两种方式比较看，实现Runnable接口的方式要通用一些。

     通过Runnable接口实现多线程

    1. public class TestThread2 implements Runnable
    2. {
    3.     //自定义类实现Runnable接口；
    4.     //run()方法里是线程体；
    5.  public void run() {
    6.       for (int i = 0; i < 10; i++) {
    7.  
    8.       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
    9.     }
    10.  }
    11.  public static void main(String[] args) {
    12.         //创建线程对象，把实现了Runnable接口的对象作为参数传入；
    13.      Thread thread1 = new Thread(new TestThread2());
    14.      thread1.start();//启动线程；
    15.      Thread thread2 = new Thread(new TestThread2());
    16.      thread2.start();
    17.  }
    18. }

    线程的执行流程

     线程状态和生命周期

     一个线程对象在它的生命周期内，需要经历5个状态。

      1 新生状态(New)

             用new关键字建立一个线程对象后，该线程对象就处于新生状 态。处于新生状态的线程有自己的内存空间，通过调用start方法 进入就绪状态。

     2 就绪状态(Runnable)

            处于就绪状态的线程已经具备了运行条件，但是还没有被分配到 CPU，处于“线程就绪队列”，等待系统为其分配CPU。就绪状态 并不是执行状态，当系统选定一个等待执行的Thread对象后， 它就会进入执行状态。一旦获得CPU，线程就进入运行状态并自 动调用自己的run方法。有4种原因会导致线程进入就绪状态：

         2.1 新建线程：调用start()方法，进入就绪状态；

         2.2 阻塞线程：阻塞解除，进入就绪状态；

         2.3 运行线程：调用yield()方法，直接进入就绪状态；

         2.4 运行线程：JVM将CPU资源从本线程切换到其他线程。

    3 运行状态(Running)

      在运行状态的线程执行自己run方法中的代码，直到调用其他方 法而终止或等待某资源而阻塞或完成任务而死亡。如果在给定的 时间片内没有执行结束，就会被系统给换下来回到就绪状态。也 可能由于某些“导致阻塞的事件”而进入阻塞状态。

    4 阻塞状态(Blocked)

      阻塞指的是暂停一个线程的执行以等待某个条件发生（如某资源 就绪）。

      有4种原因会导致阻塞：

      4.1 执行sleep(int millsecond)方法，使当前线程休眠，进入阻塞状态。当指定的时间到了 后，线程进入就绪状态。

     4.2 执行wait()方法，使当前线程进入阻塞状态。当使用nofity()方法唤醒这个线程后，它进 入就绪状态。

     4.3 线程运行时，某个操作进入阻塞状态，比如执行IO流操作(read()/write()方法本身就是 阻塞的方法)。只有当引起该操作阻塞的原因消失后，线程进入就绪状态。

     4.4 join()线程联合: 当某个线程等待另一个线程执行结束后，才能继续执行时，使用join()方 法。

    5 死亡状态(Terminated)

    死亡状态是线程生命周期中的最后一个阶段。线程死亡的原因有 两个。一个是正常运行的线程完成了它run()方法内的全部工 作； 另一个是线程被强制终止，如通过执行stop()或destroy()方 法来终止一个线程（注：stop()/destroy()方法已经被JDK废弃， 不推荐使用）。 当一个线程进入死亡状态以后，就不能再回到其它状态了。

     线程的使用

    终止线程的典型方式

     终止线程我们一般不使用JDK提供的stop()/destroy()方法(它们本身 也被JDK废弃了)。通常的做法是提供一个boolean型的终止变量， 当这个变量置为false，则终止线程的运行。

     终止线程的典型方法

    1. public class StopThread implements Runnable
    2. {
    3.     private boolean flag = true;
    4.     
    5.    @Override
    6.     public void run() {
    7.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程开始");
    8.             int i= 0;
    9.             while(flag){              
    10.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i++);
    11.                 try {
    12.                     Thread.sleep(1000);
    13.                } catch(InterruptedException e) {
    14.                     e.printStackTrace();
    15.                }
    16.            }
    17.       
    18.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程结束");
    19.    }
    20.     public void stop(){
    21.         this.flag = false;
    22.    }
    23.     public static void main(String[]args)throws Exception {
    24.         System.out.println("主线程开始");
    25.         StopThread st = new StopThread();
    26.         Thread t1 = new Thread(st);
    27.         t1.start();
    28.         System.in.read();
    29.         st.stop();
    30.         System.out.println("主线程结束");
    31.    }
    32. }

     线程休眠

     sleep()方法：可以让正在运行的线程进入阻塞状态，直到休眠时间 满了，进入就绪状态。sleep方法的参数为休眠的毫秒数。

    1. public class SleepThread implements Runnable
    2. {
    3.     @Override
    4.     public void run() {     
    5.         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程开始");
    6.     for(int i=0;i<20;i++){
    7.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
    8.                 try {
    9.                     //线程休眠1秒
    10.                     Thread.sleep(1000);
    11.                } catch(InterruptedException e) {
    12.                     e.printStackTrace();
    13.                }
    14.            }
    15.       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程结束");
    16.    }
    17.     public static void main(String[] args) {
    18.         System.out.println("主线程开始");
    19.         Thread t = new Thread(newSleepThread());
    20.         t.start();
    21.         System.out.println("主线程结束");
    22.    }
    23. }

    线程让步

     yield()让当前正在运行的线程回到就绪状态，以允许具有相同优先 级的其他线程获得运行的机会。因此，使用yield()的目的是让具有 相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是，实际中无法保 证yield()达到让步的目的，因为，让步的线程可能被线程调度程序 再次选中。

     使用yield方法时要注意的几点：

          1 yield是一个静态的方法。

          2 调用yield后，yield告诉当前线程把运行机会交给具有相同优先级的线程。

          3 yield不能保证，当前线程迅速从运行状态切换到就绪状态。

          4 yield只能是将当前线程从运行状态转换到就绪状态，而不能是等待或者阻塞状态。

    1. public class TestyieldThread implements Runnable {
    2.     @Override
    3.     public void run() {
    4.         for(int i=0;i<30;i++){
    5.             if("Thread0".equals(Thread.currentThread().getName())){
    6.                 if(i == 0){
    7.                     Thread.yield();
    8.                }
    9.            }
    10.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
    11.        }
    12.    }
    13.     public static void main(String[] args) {
    14.         Thread t1 = new Thread(newTestyieldThread());
    15.         Thread t2 = new Thread(newTestyieldThread());
    16.         t1.start();
    17.         t2.start();
    18.    }
    19. }

    线程联合

     当前线程邀请调用方法的线程优先执行，在调用方法的线程执行结 束之前，当前线程不能再次执行。线程A在运行期间，可以调用线程 B的join()方法，让线程B和线程A联合。这样，线程A就必须等待线 程B执行完毕后，才能继续执行。

     join方法的使用

    join()方法就是指调用该方法的线程在执行完run()方法后，再执行 join方法后面的代码，即将两个线程合并，用于实现同步控制。 

    1. class A implements Runnable{
    2.     private Thread b;
    3.     public A(Thread b){
    4.         this.b = b;
    5.    }
    6.     @Override
    7.     public void run() {
    8.         for(int i=0;i<10;i++){
    9.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" A "+i);
    10.             if(i == 5){
    11.                 try {
    12.                     this.b.join();
    13.                } catch(InterruptedException e) {
    14.                     e.printStackTrace();
    15.                }
    16.            }
    17.             try {
    18.                 Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e){
    19.                 e.printStackTrace();
    20.            }
    21.        }
    22.    }
    23. }
    24. class B implements Runnable{
    25.     @Override
    26.     public void run() {
    27.         for(int i=0;i<20;i++){
    28.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" B "+i);
    29.             try {
    30.                 Thread.sleep(1000);
    31.            } catch (InterruptedException e){
    32.                 e.printStackTrace();
    33.            }
    34.        }
    35.    }
    36. }
    37. public class TestJoinThread {
    38.     public static void main(String[] args) {
    39.         Thread t1 = new Thread(new B());
    40.         Thread t = new Thread(new A(t1));
    41.         t.start();
    42.         t1.start();
    43.  for(int i=0;i<10;i++){
    44.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
    45.             if(i ==2){
    46.                 try {
    47.                     t.join();
    48.                } catch(InterruptedException e) {
    49.                     e.printStackTrace();
    50.                }
    51.            }
    52.             try {
    53.                 Thread.sleep(1000);
    54.            } catch (InterruptedException e){
    55.                 e.printStackTrace();
    56.            }
    57.        }
    58.    }
    59. }

    线程联合案例

    需求： 实现爸爸让儿子买烟。

    1. /**
    2. * 儿子买烟线程
    3. */
    4. class SonThread implements Runnable{
    5.     @Override
    6.     public void run() {
    7.         System.out.println("儿子出门买烟");
    8.         System.out.println("儿子买烟需要10分钟");
    9.         for(int i=0;i<10;i++){
    10.             System.out.println("第"+i+"分钟");
    11.             try {
    12.                 Thread.sleep(1000);
    13.  } catch (InterruptedException e){
    14.                 e.printStackTrace();
    15.            }
    16.        }
    17.         System.out.println("儿子买烟回来了");
    18.    }
    19. }
    20. /**
    21. * 爸爸抽烟线程
    22. */
    23. class FatherThread implements Runnable{
    24.     @Override
    25.     public void run() {
    26.         System.out.println("爸爸想抽烟，发现烟抽完了");
    27.         System.out.println("爸爸让儿子去买一包红塔山");
    28.         Thread t = new Thread(new SonThread());
    29.         t.start();
    30.         System.out.println("等待儿子买烟回来");
    31.         try {
    32.             t.join();
    33.        } catch (InterruptedException e) {
    34.             e.printStackTrace();
    35.             System.out.println("爸爸出门找儿子");
    36.             System.exit(1);
    37.        }
    38.   System.out.println("爸爸高兴的接过烟，并把零钱给了儿子");
    39.    }
    40. }
    41. public class TestJoinDemo {
    42.     public static void main(String[] args) {
    43.         System.out.println("爸爸和儿子买烟的故事");
    44.         Thread t = new Thread(new FatherThread());
    45.         t.start();
    46.    }
    47. }

    Thread类中的其他常用方法

    获取当前线程名称

    方式一 this.getName()获取线程名称，该方法适用于继承Thread实现多线 程方式。

    1. class GetName1 extends Thread{
    2.     @Override
    3.     public void run() {
    4.         System.out.println(this.getName());
    5.    }
    6. }

    方式二 Thread.currentThread().getName()获取线程名称，该方法适用于 实现Runnable接口实现多线程方式。

    1. class GetName2 implements Runnable{
    2.     @Override
    3.     public void run() {
    4.       System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    5.    }
    6. }

    设置线程的名称

    方式一 通过构造方法设置线程名称。

    1. class SetName1 extends Thread{
    2.     public SetName1(String name){
    3.         super(name);
    4.    }
    5.     @Override
    6.     public void run() {
    7.         System.out.println(this.getName());
    8.    }
    9. }
    10. public class SetNameThread {
    11.     public static void main(String[] args) {
    12.         SetName1 setName1 = new SetName1("SetName1");
    13.         setName1.start();
    14.    }
    15. }

    方式二 通过setName()方法设置线程名称。

    1. class SetName2 implements Runnable{
    2.     @Override
    3.     public void run() {
    4.       System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    5.    }
    6. }
    7. public class SetNameThread {
    8.     public static void main(String[] args) {
    9.         Thread thread = new Thread(new SetName2());
    10.         thread.setName("SetName2");
    11.         thread.start();
    12.    }
    13. }

    判断线程是否存活

     isAlive()方法： 判断当前的线程是否处于活动状态。 活动状态是指线程已经启动且尚未终止，线程处于正在运行或准备 开始运行的状态，就认为线程是存活的。

    1. class Alive implements  Runnable{
    2.     @Override
    3.     public void run() {
    4.         for(int i=0;i<4;i++){
    5.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
    6.             try {
    7.                 Thread.sleep(500);
    8.            } catch (InterruptedException e){
    9.                 e.printStackTrace();
    10.            }
    11.        }
    12.    }
    13. }
    14. public class TestAliveThread {
    15.     public static void main(String[] args) {
    16.         Thread thread = new Thread(newAlive());
    17.         thread.setName("Alive");
    18.         thread.start();
    19.       System.out.println(thread.getName()+" "+thread.isAlive());
    20.         try {
    21.             Thread.sleep(4000);
    22.        } catch (InterruptedException e) {
    23.             e.printStackTrace();
    24.        }
    25.       System.out.println(thread.getName()+""+thread.isAlive());
    26.    }
    27. }

    线程的优先级

     什么是线程的优先级

    每一个线程都是有优先级的，我们可以为每个线程定义线程的优先 级，但是这并不能保证高优先级的线程会在低优先级的线程前执 行。线程的优先级用数字表示，范围从1到10，一个线程的缺省优 先级是5。 Java 的线程优先级调度会委托给操作系统去处理，所以与具体的操 作系统优先级有关，如非特别需要，一般无需设置线程优先级。

    注意

    线程的优先级，不是说哪个线程优先执行，如果设置某个线程 的优先级高。那就是有可能被执行的概率高。并不是优先执 行。

     线程优先级的使用

    使用下列方法获得或设置线程对象的优先级。

    1 int getPriority();

    2 void setPriority(int newPriority);

    注意：优先级低只是意味着获得调度的概率低。并不是绝对先 调用优先级高的线程后调用优先级低的线程。

    1. class Priority implements Runnable{
    2.     private int num = 0;
    3.     private  boolean flag = true;
    4.     @Override
    5.     public void run() {
    6.         while(this.flag){
    7.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+num++);
    8.        }
    9.    }
    10.     public void stop(){  
    11.         this.flag = false;
    12.    }
    13. }
    14. public class PriorityThread {
    15.     public static void main(String[] args)throws Exception {
    16.         Priority p1 = new Priority();
    17.         Priority p2 = new Priority();
    18.         Thread t1 = new Thread(p1,"线程1");
    19.         Thread t2 = new Thread(p2,"线程2");
    20.         System.out.println(t1.getPriority());
    21.         //Thread.MAX_PRIORITY = 10
    22.         t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
    23.         //Thread.MAX_PRIORITY = 1
    24.         t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
    25.         t1.start();
    26.         t2.start();
    27.         Thread.sleep(1000);
    28.         p1.stop();
    29.         p2.stop();
    30.    }
    31. }

     守护线程

     什么是守护线程

      在Java中有两类线程：

            User Thread(用户线程)：就是应用程序里的自定义线程。

            Daemon Thread(守护线程)：比如垃圾回收线程，就是最典型的守护线程。

     守护线程（即Daemon Thread），是一个服务线程，准确地来说 就是服务其他的线程，这是它的作用，而其他的线程只有一种，那 就是用户线程。

     守护线程特点：

          守护线程会随着用户线程死亡而死亡。

    守护线程与用户线程的区别：

    用户线程，不随着主线程的死亡而死亡。用户线程只有两种情况会 死掉，1在run中异常终止。2正常把run执行完毕，线程死亡。

    守护线程，随着用户线程的死亡而死亡，当用户线程死亡守护线程 也会随之死亡。

     守护线程的使用

    1. /**
    2. * 守护线程类
    3. */
    4. class Daemon implements  Runnable{
    5.     @Override
    6.     public void run() {
    7.         for(int i=0;i<20;i++){
    8.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
    9.             try {
    10.                 Thread.sleep(2000);
    11.            } catch (InterruptedException e){
    12.                 e.printStackTrace();
    13.            }
    14.        }
    15.    }
    16. }
    17. class UsersThread implements Runnable{
    18.     @Override
    19.     public void run() {
    20.         Thread t = new Thread(new Daemon(),"Daemon");
    21.         //将该线程设置为守护线程
    22.         t.setDaemon(true);
    23.         t.start();
    24.         for(int i=0;i<5;i++){
    25.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
    26.             try {
    27.                 Thread.sleep(500);
    28.            } catch (InterruptedException e){
    29.                 e.printStackTrace();
    30.            }
    31.        }
    32.    }
    33. }
    34. public class DaemonThread {
    35.     public static void main(String[] args)throws Exception {
    36.         Thread t = new Thread(new UsersThread(),"UsersThread");
    37.         t.start();
    38.         Thread.sleep(1000);
    39.         System.out.println("主线程结束");
    40.    }
    41. }

    线程同步

    什么是线程同步

    线程冲突现象

     同步问题的提出

    现实生活中，我们会遇到“同一个资源，多个人都想使用”的问题。 比如：教室里，只有一台电脑，多个人都想使用。天然的解决办法 就是，在电脑旁边，大家排队。前一人使用完后，后一人再使用。

     线程同步的概念

    处理多线程问题时，多个线程访问同一个对象，并且某些线程还想 修改这个对象。 这时候，我们就需要用到“线程同步”。 线程同步其 实就是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对 象的等待池形成队列，等待前面的线程使用完毕后，下一个线程再 使用。

    线程冲突案例演示 

    我们以银行取款经典案例来演示线程冲突现象。 银行取钱的基本流程基本上可以分为如下几个步骤。

    （1）用户输入账户、密码，系统判断用户的账户、密码是否匹配。

    （2）用户输入取款金额

    （3）系统判断账户余额是否大于或等于取款金额

    （4）如果余额大于或等于取款金额，则取钱成功；如果余额小于取 款金额，则取钱失败。

    1. /**
    2. * 账户类
    3. */
    4. class Account{
    5.     //账号
    6.     private String accountNo;
    7.     //账户的余额
    8.     private double balance;
    9.     public Account() {
    10.    }
    11.     public Account(String accountNo, double balance) {
    12.         this.accountNo = accountNo;
    13.         this.balance = balance;
    14.    }
    15.     public String getAccountNo() { return accountNo;
    16.    }
    17.     public void setAccountNo(String accountNo) {
    18.         this.accountNo = accountNo;
    19.    }
    20.     public double getBalance() {
    21.         return balance;
    22.    }
    23.     public void setBalance(double balance) {
    24.         this.balance = balance;
    25.    }
    26. }
    27. /**
    28. * 取款线程
    29. */
    30. class DrawThread implements Runnable{
    31.     //账户对象
    32.     private Account account;
    33.     //取款金额
    34.     private double drawMoney;
    35.     public DrawThread(Account account,double drawMoney){
    36.         this.account = account;
    37.         this.drawMoney = drawMoney;
    38.    }
    39.     /**
    40.      * 取款线程
    41.  */
    42.     @Override
    43.     public void run() {
    44.         //判断当前账户余额是否大于或等于取款金额
    45.         if(this.account.getBalance() >= this.drawMoney){
    46.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 取钱成功！吐出钞
    47. 票："+this.drawMoney);
    48.             try {
    49.                 Thread.sleep(1000);
    50.            } catch (InterruptedException e){
    51.                 e.printStackTrace();
    52.            }
    53.             //更新账户余额
    54.           this.account.setBalance(this.account.getBalance()- this.drawMoney);
    55.             System.out.println("\t 余额为："+this.account.getBalance());
    56.        }else{
    57.           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 取钱失败，余额不足");
    58.        }
    59.    }
    60. }
    61. public class TestDrawMoneyThread {
    62.     public static void main(String[] args) {
    63.         Account account = new Account("1234",1000);
    64.         new Thread(new DrawThread(account,800),"老公").start();
    65.         new Thread(new DrawThread(account,800),"老婆").start();
    66.    }
    67. }

    实现线程同步

    由于同一进程的多个线程共享同一块存储空间，在带来方便的同 时，也带来了访问冲突的问题。Java语言提供了专门机制以解决这 种冲突，有效避免了同一个数据对象被多个线程同时访问造成的这 种问题。这套机制就是synchronized关键字。

     synchronized语法结构：

    1. synchronized(锁对象){ 
    2. 　　 同步代码
    3.  }

    synchronized关键字使用时需要考虑的问题：

        需要对那部分的代码在执行时具有线程互斥的能力(线程互斥：并行变串行)。

       需要对哪些线程中的代码具有互斥能力(通过synchronized锁对象来决定)。

    它包括两种用法：

    synchronized 方法和 synchronized 块。

     1 synchronized 方法 

        通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明，语法如 下：

        

    public  synchronized  void accessVal(int newVal);

    synchronized 在方法声明时使用：放在访问控制符(public)之前 或之后。这时同一个对象下synchronized方法在多线程中执行 时，该方法是同步的，即一次只能有一个线程进入该方法，其他 线程要想在此时调用该方法，只能排队等候，当前线程(就是在 synchronized方法内部的线程)执行完该方法后，别的线程才能 进入。

    2 synchronized块

    synchronized 方法的缺陷：若将一个大的方法声明为 synchronized 将会大大影响效率。 Java 为我们提供了更好的解决办法，那就是 synchronized 块。 块可以让我们精确地控制到具体的“成员变量”，缩小同步的范 围，提高效率。

    修改线程冲突案例演示

    1. /**
    2. * 账户类
    3. */
    4. class Account{
    5.     //账号
    6.     private String accountNO;
    7.     //账户余额
    8.     private double balance;
    9.     public Account() {
    10.    }
    11.     public Account(String accountNO, double balance) {
    12.         this.accountNO = accountNO;
    13.         this.balance = balance;
    14.    }
    15.     public String getAccountNO() {
    16.         return accountNO;
    17.    }
    18.     public void setAccountNO(String accountNO) {
    19.         this.accountNO = accountNO;
    20. }
    21.     public double getBalance() {
    22.         return balance;
    23.    }
    24.     public void setBalance(double balance) {
    25.         this.balance = balance;
    26.    }
    27. }
    28. /**
    29. * 取款线程
    30. */
    31. class DrawThread implements Runnable{
    32.     //账户对象
    33.     private Account account;
    34.     //取款金额
    35.     private double drawMoney;
    36.     public DrawThread(){
    37.    }
    38.     public DrawThread(Account account,double drawMoney){
    39.         this.account = account;
    40.         this.drawMoney = drawMoney;
    41.    }
    42.     /**
    43.      * 取款线程体
    44.      */
    45.     @Override
    46.  public void run() {
    47.         synchronized (this.account){
    48.             //判断当前账户余额是否大于或等于取款金额
    49.             if(this.account.getBalance() >= this.drawMoney){
    50.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 取钱成功！突出钞票"+this.drawMoney);
    51.                 try {
    52.                     Thread.sleep(1000);
    53.                } catch(InterruptedException e) {
    54.                     e.printStackTrace();
    55.                }
    56.                 //更新账户余额
    57.               this.account.setBalance(this.account.getBalance() - this.drawMoney);
    58.                 System.out.println("\t 余额为："+this.account.getBalance());
    59.            }else{
    60.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 取钱失败，余额不足");
    61.            }
    62.        }
    63.    }
    64. }
    65. public class TestDrawMoneyThread {
    66.     public static void main(String[] args) {
    67.         Account account = new Account("1234",1000);
    68.         new Thread(new DrawThread(account,800),"老公").start();
    69.         new Thread(new DrawThread(account,800),"老婆").start();
    70.    }
    71. }

    线程同步的使用

    使用this作为线程对象锁

     语法结构：

    1. synchronized(this){
    2. 　　    //同步代码
    3.  }

    或

    1. public  synchronized  void accessVal(int newVal){
    2.     //同步代码
    3. }
    1. /**
    2. * 定义程序员类
    3. */
    4. class Programmer{
    5.     private String name;
    6.     public Programmer(String name){
    7.         this.name = name;
    8.    }
    9.     /**
    10.      * 打开电脑
    11.      */
    12.     synchronized  public  void computer(){
    13.             try {
    14.                 System.out.println(this.name + " 接通电源");
    15.                 Thread.sleep(500);
    16.                 System.out.println(this.name + " 按开机按键");
    17.                 Thread.sleep(500);
    18.                 System.out.println(this.name + " 系统启动中");
    19.                 Thread.sleep(500);
    20.                 System.out.println(this.name + " 系统启动成功");
    21.            } catch (InterruptedException e){
    22.                 e.printStackTrace();
    23.            }
    24.    }
    25.     /**
    26.      * 编码
    27.      */
    28.     synchronized public void coding(){
    29.             try {
    30.                 System.out.println(this.name + " 双击Idea");
    31.                 Thread.sleep(500);
    32.                 System.out.println(this.name + " Idea启动完毕");
    33.                 Thread.sleep(500);
    34.                 System.out.println(this.name + " 开开心心的写代码");
    35.            } catch (InterruptedException e){
    36.                 e.printStackTrace();
    37.            }
    38.        }
    39. }
    40. /**
    41. * 打开电脑的工作线程
    42. */
    43. class Working1 extends Thread{
    44.     private  Programmer p;
    45.     public Working1(Programmer p){
    46.         this.p = p;
    47.    }
    48.     @Override
    49.     public void run() {
    50.         this.p.computer();
    51.    }
    52. }
    53. /**
    54. * 编写代码的工作线程
    55. */
    56. class Working2 extends Thread{
    57.     private  Programmer p;
    58.     public Working2(Programmer p){
    59.         this.p = p;
    60.    }
    61.     @Override
    62.     public void run() {
    63.         this.p.coding();
    64.    }
    65. }
    66. public class TestSyncThread {
    67.     public static void main(String[] args) {
    68.         Programmer p = new Programmer("张三");
    69.         new Working1(p).start();
    70.         new Working2(p).start();
    71.    }
    72. }

    使用字符串作为线程对象锁

     语法结构：

    1. synchronized(“字符串”){
    2. 　　    //同步代码
    3.  }
    1. /**
    2. * 定义程序员类
    3. */
    4. class Programmer{
    5.     private String name;
    6.     public Programmer(String name){
    7.         this.name = name;
    8.    }
    9.     /**
    10.      * 打开电脑
    11.   */
    12.     synchronized  public  void computer(){
    13.             try {
    14.               System.out.println(this.name + " 接通电源");
    15.                 Thread.sleep(500);
    16.               System.out.println(this.name + " 按开机按键");
    17.                 Thread.sleep(500);
    18.               System.out.println(this.name + " 系统启动中");
    19.                 Thread.sleep(500);
    20.               System.out.println(this.name + " 系统启动成功");
    21.            } catch (InterruptedExceptione) {
    22.                 e.printStackTrace();
    23.            }
    24.    }
    25.     /**
    26.      * 编码
    27.      */
    28.     synchronized public void coding(){
    29.             try {
    30.               System.out.println(this.name + " 双击Idea");
    31.                 Thread.sleep(500);System.out.println(this.name + " Idea启动完毕");
    32.                 Thread.sleep(500);
    33.               System.out.println(this.name + " 开开心心的写代码");
    34.            } catch (InterruptedExceptione) {
    35.                 e.printStackTrace();
    36.            }
    37.        }
    38.     /**
    39.      * 去卫生间
    40.      */
    41.     public void wc(){
    42.         synchronized ("suibian") {
    43.             try {
    44.               System.out.println(this.name + " 打开卫生间门");
    45.                 Thread.sleep(500);
    46.               System.out.println(this.name + " 开始排泄");
    47.                 Thread.sleep(500);
    48.               System.out.println(this.name + " 冲水");
    49.                 Thread.sleep(500);
    50.               System.out.println(this.name + " 离开卫生间");
    51.  } catch (InterruptedExceptione) {
    52.                 e.printStackTrace();
    53.            }
    54.        }
    55.    }
    56. }
    57. /**
    58. * 打开电脑的工作线程
    59. */
    60. class Working1 extends Thread{
    61.     private  Programmer p;
    62.     public Working1(Programmer p){
    63.         this.p = p;
    64.    }
    65.     @Override
    66.     public void run() {
    67.         this.p.computer();
    68.    }
    69. }
    70. /**
    71. * 编写代码的工作线程
    72. */
    73. class Working2 extends Thread{
    74.     private  Programmer p;
    75.     public Working2(Programmer p){
    76.         this.p = p;
    77.    }
    78.     @Override
    79.     public void run() {
    80.   this.p.coding();
    81.    }
    82. }
    83. /**
    84. * 去卫生间的线程
    85. */
    86. class WC extends Thread{
    87.     private  Programmer p;
    88.     public WC(Programmer p){
    89.         this.p = p;
    90.    }
    91.     @Override
    92.     public void run() {
    93.         this.p.wc();
    94.    }
    95. }
    96. public class TestSyncThread {
    97.     public static void main(String[] args)
    98. {
    99.         Programmer p = new Programmer("张三");
    100.         Programmer p1 = new Programmer("李四");
    101.         Programmer p2 = new Programmer("王五");
    102.         new WC(p).start();
    103.         new WC(p1).start();
    104.         new WC(p2).start();
    105.    }
    106. }

    使用Class作为线程对象锁

     语法结构：

    1. synchronized(XX.class){
    2. 　　    //同步代码
    3.  }

    或

    synchronized public static void accessVal()
    1. /**
    2. * 定义销售员工类
    3. */
    4. class Sale{
    5.     private String name;
    6.     public Sale(String name){
    7. this.name = name;
    8.    }
    9.     /**
    10.      * 领取奖金
    11.      */
    12.     synchronized  public static void money(){
    13.             try {
    14.               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 被领导表扬");
    15.                 Thread.sleep(500);
    16.               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 拿钱");
    17.                 Thread.sleep(500);
    18.               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 对公司表示感谢");
    19.                 Thread.sleep(500);
    20.               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开开心心的拿钱走人");
    21.            } catch (InterruptedExceptione) {
    22.                 e.printStackTrace();
    23.            }
    24.        }
    25. }
    26. class Programmer{
    27.     private String name;
    28.     public Programmer(String name){
    29.          this.name = name;
    30.    }
    31.     /**
    32.      * 打开电脑
    33.      */
    34.     synchronized  public  void computer(){
    35.             try {
    36.               System.out.println(this.name + " 接通电源");
    37.                 Thread.sleep(500);
    38.               System.out.println(this.name + " 按开机按键");
    39.                 Thread.sleep(500);
    40.               System.out.println(this.name + " 系统启动中");
    41.                 Thread.sleep(500);
    42.               System.out.println(this.name + " 系统启动成功");
    43.            } catch (InterruptedExceptione) {
    44.                 e.printStackTrace();
    45.            }
    46.    }
    47.     /**
    48.      * 编码
    49.      */
    50.     synchronized public void coding(){
    51.             try {
    52.                     System.out.println(this.name + " 双击Idea");
    53.                 Thread.sleep(500);
    54.               System.out.println(this.name + " Idea启动完毕");
    55.                 Thread.sleep(500);
    56.               System.out.println(this.name + " 开开心心的写代码");
    57.            } catch (InterruptedExceptione) {
    58.                 e.printStackTrace();
    59.            }
    60.        }
    61.     /**
    62.      * 去卫生间
    63.      */
    64.     public void wc(){
    65.         synchronized ("suibian") {
    66.             try {
    67.               System.out.println(this.name + " 打开卫生间门");
    68.                 Thread.sleep(500);
    69.               System.out.println(this.name + " 开始排泄");
    70.                 Thread.sleep(500);
    71.               System.out.println(this.name + " 冲水");
    72.                 Thread.sleep(500);System.out.println(this.name + " 离开卫生间");
    73.            } catch (InterruptedExceptione) {
    74.                 e.printStackTrace();
    75.            }
    76.        }
    77.    }
    78.     /**
    79.      * 领取奖金
    80.      */
    81.     public void money(){
    82.         synchronized (Programmer.class) {
    83.             try {
    84.               System.out.println(this.name + " 被领导表扬");
    85.                 Thread.sleep(500);
    86.               System.out.println(this.name + " 拿钱");
    87.                 Thread.sleep(500);
    88.               System.out.println(this.name + " 对公司表示感谢");
    89.                 Thread.sleep(500);
    90.               System.out.println(this.name + " 开开心心的拿钱走人");
    91.            } catch (InterruptedExceptione) {
    92.                 e.printStackTrace();
    93.    }
    94.        }
    95.    }
    96. }
    97. /**
    98. * 打开电脑的工作线程
    99. */
    100. class Working1 extends Thread{
    101.     private  Programmer p;
    102.     public Working1(Programmer p){
    103.         this.p = p;
    104.    }
    105.     @Override
    106.     public void run() {
    107.         this.p.computer();
    108.    }
    109. }
    110. /**
    111. * 编写代码的工作线程
    112. */
    113. class Working2 extends Thread{
    114.     private  Programmer p;
    115.     public Working2(Programmer p){
    116.         this.p = p;
    117.    }
    118.     @Override
    119.     public void run() {
    120.         this.p.coding();
    121.    }
    122. }
    123. /**
    124. * 去卫生间的线程
    125. */
    126. class WC extends Thread{
    127.     private  Programmer p;
    128.     public WC(Programmer p){
    129.         this.p = p;
    130.    }
    131.     @Override
    132.     public void run() {
    133.         this.p.wc();
    134.    }
    135. }
    136. /**
    137. * 程序员领取奖金
    138. */
    139. class ProgrammerMoney extends Thread{
    140.     private  Programmer p;
    141.     public ProgrammerMoney(Programmer p){
    142.         this.p = p;
    143.    }
    144.     @Override
    145.     public void run() {
    146.         this.p.money();
    147.    }
    148. }
    149. /**
    150. * 销售部门领取奖金
    151. */
    152. class SaleMoney extends  Thread{
    153.     private  Sale p;
    154.     public SaleMoneyThread(Sale p){
    155.         this.p = p;
    156.    }
    157.     @Override
    158.     public void run() {
    159.         this.p.money();
    160.    }
    161. }
    162. public class TestSyncThread {
    163.     public static void main(String[] args)
    164. {
    165.        /* Programmer p = new Programmer("张三");
    166.         Programmer p1 = new Programmer("李四");
    167.         new ProgrammerMoney(p).start();
    168.         new ProgrammerMoney(p1).start();*/
    169.         
    170.         Sale s = new Sale("张晓丽");
    171.         Sale s1 = new Sale("王晓红");
    172.         new SaleMoney(s).start();
    173.         new SaleMoney(s1).start();
    174.    }
    175. }

    使用自定义对象作为线程对象锁

    语法结构：

    1. synchronized(自定义对象){
    2. 　　    //同步代码
    3. }
    1. /**
    2. * 定义销售员工类
    3. */
    4. class Sale{
    5.     private String name;
    6.     public Sale(String name){
    7.         this.name = name;
    8.    }
    9.     /**
    10.      * 领取奖金
    11.      */
    12.     synchronized  public static void money(){
    13.             try {
    14.                 System.out.println(Thread.currentThread(). getName() + " 被领导表扬");
    15.                 Thread.sleep(500);
    16.               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 拿钱");
    17.                 Thread.sleep(500);
    18.               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 对公司表示感谢");
    19.                 Thread.sleep(500);
    20.               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 开开心心的拿钱走人");
    21.            } catch (InterruptedExceptione) {
    22.                 e.printStackTrace();
    23.            }
    24.        }
    25. }
    26. class Programmer{
    27.     private String name;
    28.     public Programmer(String name){
    29.         this.name = name;
    30.    }
    31.     /**
    32.      * 打开电脑
    33.      */
    34.     synchronized  public  void computer(){
    35.             try {
    36.                    System.out.println(this.name + " 接通电源");
    37.                    Thread.sleep(500);
    38.                    System.out.println(this.name + " 按开机按键");
    39.                    Thread.sleep(500);
    40.                    System.out.println(this.name + " 系统启动中");
    41.                 Thread.sleep(500);
    42.               System.out.println(this.name + " 系统启动成功");
    43.            } catch (InterruptedException e) {
    44.                 e.printStackTrace();
    45.            }
    46.    }
    47.     /**
    48.      * 编码
    49.      */
    50.     synchronized public void coding(){
    51.             try {
    52.               System.out.println(this.name + " 双击Idea");
    53.                 Thread.sleep(500);
    54.               System.out.println(this.name + " Idea启动完毕");
    55.                 Thread.sleep(500);
    56.               System.out.println(this.name + " 开开心心的写代码");
    57.            } catch (InterruptedException e) {
    58.                 e.printStackTrace();
    59.            }
    60.        }
    61.     /**
    62.      * 去卫生间
    63.      */
    64.     public void wc(){
    65.         synchronized ("suibian") {
    66.             try {
    67.                System.out.println(this.name + " 打开卫生间门");
    68.                 Thread.sleep(500);
    69.                System.out.println(this.name + " 开始排泄");
    70.                 Thread.sleep(500);
    71.                System.out.println(this.name + " 冲水");
    72.                 Thread.sleep(500);
    73.                System.out.println(this.name + " 离开卫生间");
    74.            } catch (InterruptedException e) {
    75.                 e.printStackTrace();
    76.            }
    77.        }
    78.  }
    79.     /**
    80.      * 领取奖金
    81.      */
    82.     public void money(){
    83.         synchronized (Programmer.class) {
    84.             try {
    85.                  System.out.println(this.name + " 被领导表扬");
    86.                 Thread.sleep(500);
    87.                  System.out.println(this.name + " 拿钱");
    88.                 Thread.sleep(500);
    89.                 System.out.println(this.name + " 对公司表示感谢");
    90.                 Thread.sleep(500);
    91.                 System.out.println(this.name + " 开开心心的拿钱走人");
    92.            } catch (InterruptedException e) {
    93.                 e.printStackTrace();
    94.            }
    95.        }
    96.    }
    97. }
    98. class Manager{
    99.     private String name;
    100.     public Manager(String name){
    101.         this.name = name;
    102. }
    103.     public String getName(){
    104.         return this.name;
    105.    }
    106.     /**
    107.      * 敬酒
    108.      */
    109.     public void cheers(String mName,String eName){
    110.             try {
    111.                 System.out.println(mName + " 来到 " + eName + " 面前");
    112.                 Thread.sleep(500);
    113.                 System.out.println(eName + " 拿起酒杯");
    114.                 Thread.sleep(500);
    115.                 System.out.println(mName + " 和 " + eName + " 干杯");
    116.            } catch (InterruptedException e) {
    117.                 e.printStackTrace();
    118.            }
    119.    }
    120. }
    121. /**
    122. * 打开电脑的工作线程
    123. */
    124. class Working1 extends Thread{
    125.     private  Programmer p;
    126.     public Working1(Programmer p){
    127.         this.p = p;
    128.    }
    129.   @Override
    130.     public void run() {
    131.         this.p.computer();
    132.    }
    133. }
    134. /**
    135. * 编写代码的工作线程
    136. */
    137. class Working2 extends Thread{
    138.     private  Programmer p;
    139.     public Working2(Programmer p){
    140.         this.p = p;
    141.    }
    142.     @Override
    143.     public void run() {
    144.         this.p.coding();
    145.    }
    146. }
    147. /**
    148. * 去卫生间的线程
    149. */
    150. class WC extends Thread{
    151.     private  Programmer p;
    152.     public WC(Programmer p){
    153.         this.p = p;
    154.    }
    155.     @Override
    156.     public void run() {
    157.         this.p.wc();
    158.    }
    159. }
    160. /**
    161. * 程序员领取奖金
    162. */
    163. class ProgrammerMoney extends Thread{
    164.     private  Programmer p;
    165.     public ProgrammerMoney(Programmer p){
    166.         this.p = p;
    167.    }
    168.     @Override
    169.     public void run() {
    170.         this.p.money();
    171.    }
    172. }
    173. /**
    174. * 销售部门领取奖金
    175. */
    176. class SaleMoneyThread extends  Thread{
    177.     private  Sale p;
    178.     public SaleMoneyThread(Sale p){
    179.         this.p = p;
    180.    }
    181.     @Override
    182.     public void run() {
    183.         this.p.money();
    184.    }
    185. }
    186. /**
    187. * 敬酒线程类
    188. */
    189. class CheersThread extends Thread{
    190.     private Manager manager;
    191.     private String name;
    192.     public CheersThread(String name,Manager manager){
    193.         this.name = name;
    194.         this.manager = manager;
    195.    }
    196.     @Override
    197.     public void run() {
    198.         synchronized (this.manager) {
    199.           
    200. this.manager.cheers(this.manager.getName() , name);
    201.        }
    202.    }
    203. }
    204. public class TestSyncThread {
    205.     public static void main(String[] args)
    206. {
    207.         Manager manager = new Manager("张三丰");
    208.         new CheersThread("张三",manager).start();
    209.         new CheersThread("李四",manager).start();
    210.    }
    211. }

    死锁及解决方案

    死锁的概念

     “死锁”指的是： 多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其他线程占有的资 源才能进行，而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源，都 停止执行的情形。

    某一个同步块需要同时拥有“两个以上对象的锁”时，就可能会发 生“死锁”的问题。比如，“化妆线程”需要同时拥有“镜子对象”、 “口红对象”才能运行同步块。那么，实际运行时，“小丫的化妆 线程”拥有了“镜子对象”，“大丫的化妆线程”拥有了“口红对象”， 都在互相等待对方释放资源，才能化妆。这样，两个线程就形 成了互相等待，无法继续运行的“死锁状态”。

     死锁案例演示

    1. /**
    2. * 口红类
    3. */
    4.    class Lipstick{
    5.      }
    6. /**
    7. * 镜子类
    8. */
    9.    class Mirror{
    10.    }
    11. /**
    12. * 化妆线程类
    13. */
    14. class Makeup extends Thread{
    15.     private int flag; //flag=0:拿着口红。 flag!=0:拿着镜子
    16.     private String girlName;
    17.     static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    18.     static Mirror mirror = new Mirror();
    19.     public Makeup(int flag,String girlName){
    20.         this.flag  = flag;
    21.         this.girlName = girlName;
    22.    }
    23.     @Override
    24.     public void run() {
    25.         this.doMakeup();
    26.    }
    27.     /**
    28.      * 开始化妆
    29.      */
    30.     public void doMakeup(){
    31.         if(flag == 0){
    32.             synchronized (lipstick){
    33.               System.out.println(this.girlName+" 拿着口红");
    34.                 try {
    35.                     Thread.sleep(1000);
    36.                } catch (InterruptedException e) {
    37.                     e.printStackTrace();
    38.                }
    39.                 synchronized (mirror){
    40.                System.out.println(this.girlName+" 拿着镜子");
    41.                }
    42.            }
    43.        }else{
    44.             synchronized (mirror){
    45.               System.out.println(this.girlName+" 拿着镜子");
    46.                 try {
    47.                     Thread.sleep(2000);
    48.                } catch(InterruptedException e) {
    49.                     e.printStackTrace();
    50.                }
    51.                 synchronized (lipstick){
    52.                   System.out.println(this.girlName+" 拿着口红");
    53.                }
    54.            }
    55.        }
    56.    }
    57. }
    58. public class DeadLockThread {
    59.     public static void main(String[] args) {
    60.         new Makeup(0,"大丫").start();
    61.         new Makeup(1,"小丫").start();
    62.    }
    63. }

    死锁问题的解决

    死锁是由于 “同步块需要同时持有多个对象锁造成”的，要解决这个 问题，思路很简单，就是：同一个代码块，不要同时持有两个对象 锁。

    1. /**
    2. * 口红类
    3. */
    4.     class Lipstick{
    5.      }
    6. /**
    7. * 镜子类
    8. */
    9.     class Mirror{
    10.     }
    11. /**
    12. * 化妆线程类
    13. */
    14. class Makeup extends Thread{
    15.     private int flag; //flag=0:拿着口红。 flag!=0:拿着镜子
    16.     private String girlName;
    17.     static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    18.     static Mirror mirror = new Mirror();
    19.     public void setFlag(int flag) {
    20.         this.flag = flag;
    21.       }
    22.     public void setGirlName(String girlName)
    23.       {
    24.         this.girlName = girlName;
    25.       }
    26.     @Override
    27.     public void run() {
    28.         this.doMakeup();
    29.      }
    30.     /**
    31.      * 开始化妆
    32.      */
    33.     public void doMakeup(){
    34.         if(flag == 0){
    35.             synchronized (lipstick){
    36.               System.out.println(this.girlName+" 拿着口红");
    37.                 try {
    38.                     Thread.sleep(1000);
    39.                } catch(InterruptedException e) {
    40.                     e.printStackTrace();
    41.                }
    42.            }
    43.             synchronized (mirror){
    44.              System.out.println(this.girlName+" 拿着镜子");
    45.            }
    46.        }else{
    47.             synchronized (mirror){
    48.               System.out.println(this.girlName+" 拿着镜子");
    49.                 try {
    50.                     Thread.sleep(2000);
    51.                } catch(InterruptedException e) {
    52.                     e.printStackTrace();
    53.                }
    54.            }
    55.             synchronized (lipstick){
    56.               System.out.println(this.girlName+" 拿着口红");
    57.            }
    58.        }
    59.    }
    60. }
    61. public class DeadLockThread {
    62.     public static void main(String[] args) {
    63.         Makeup makeup = new Makeup();
    64.         makeup.setFlag(0);
    65.         makeup.setGirlName("大丫");
    66.         Makeup makeup1 = new Makeup();
    67.         makeup1.setFlag(1);
    68.         makeup1.setGirlName("小丫");
    69.         makeup.start();
    70.         makeup1.start();
    71.    }
    72. }

    死锁问题的解决

    死锁是由于 “同步块需要同时持有多个对象锁造成”的，要解决这个 问题，思路很简单，就是：同一个代码块，不要同时持有两个对象 锁。

    1. /**
    2. * 口红类
    3. */
    4.      class Lipstick{
    5.      }
    6. /**
    7. * 镜子类
    8. */
    9.     class Mirror{
    10.     }
    11. /**
    12. * 化妆线程类
    13. */
    14. class Makeup extends Thread{
    15.     private int flag; //flag = 0 :拿着口红，flag != 0 :拿着镜子
    16.   private String girlName;
    17.     static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    18.     static Mirror mirror = new Mirror();
    19.     public Makeup(int flag,String girlName){
    20.         this.flag = flag;
    21.         this.girlName = girlName;
    22.    }
    23.     @Override
    24.     public void run() {
    25.         this.doMakeup();
    26.    }
    27.     /**
    28.      * 开始化妆
    29.      */
    30.     public void doMakeup(){
    31.         if(this.flag == 0){
    32.             synchronized (lipstick){
    33.                System.out.println(this.girlName+" 拿着口红");
    34.                 try {
    35.                     Thread.sleep(1000);
    36.                } catch(InterruptedException e) {
    37.                     e.printStackTrace();
    38.                }
    39.            }
    40.  synchronized (mirror){
    41.               System.out.println(this.girlName+" 拿着镜子");
    42.            }
    43.        }else{
    44.             synchronized (mirror){
    45.               System.out.println(this.girlName+" 拿着镜子");
    46.                 try {
    47.                     Thread.sleep(2000);
    48.                } catch(InterruptedException e) {
    49.                     e.printStackTrace();
    50.                }
    51.            }
    52.             synchronized (lipstick){
    53.               System.out.println(this.girlName+" 拿着口红");
    54.            }
    55.        }
    56.    }
    57. }
    58. public class DeadLockThread {
    59.     public static void main(String[] args) {
    60.   new Makeup(0,"小丫").start();
    61.         new Makeup(1,"大丫").start();
    62.    }
    63. }

    线程并发协作(生产者/消费者模式)

     多线程环境下，我们经常需要多个线程的并发和协作。这个时候， 就需要了解一个重要的多线程并发协作模型“生产者/消费者模式”。

     角色介绍

       什么是生产者？

          生产者指的是负责生产数据的模块（这里模块可能是：方法、对 象、线程、进程）。

      什么是消费者？

        消费者指的是负责处理数据的模块（这里模块可能是：方法、对 象、线程、进程）。

      什么是缓冲区？

        消费者不能直接使用生产者的数据，它们之间有个“缓冲区”。生 产者将生产好的数据放入“缓冲区”，消费者从“缓冲区”拿要处理 的数据。

     缓冲区是实现并发的核心，缓冲区的设置有两个好处：

    1 实现线程的并发协作

    有了缓冲区以后，生产者线程只需要往缓冲区里面放置数据，而 不需要管消费者消费的情况；同样，消费者只需要从缓冲区拿数 据处理即可，也不需要管生产者生产的情况。 这样，就从逻辑 上实现了“生产者线程”和“消费者线程”的分离，解除了生产者与 消费者之间的耦合。

    2 解决忙闲不均，提高效率

    生产者生产数据慢时，缓冲区仍有数据，不影响消费者消费；消 费者处理数据慢时，生产者仍然可以继续往缓冲区里面放置数据 。

     实现生产者与消费者模式

    创建缓冲区

    1. /**
    2. * 定义馒头类
    3. */
    4. class ManTou{
    5.     private int id;
    6.     public ManTou(int id){
    7.         this.id = id;
    8.    }
    9.   public int getId(){
    10.         return this.id;
    11.    }
    12. }
    13. /**
    14. * 定义缓冲区类
    15. */
    16. class SyncStack{
    17.     //定义存放馒头的盒子
    18.     private ManTou[] mt = new ManTou[10];
    19.     //定义操作盒子的索引
    20.     private int index;
    21.     /**
    22.      * 放馒头
    23.      */
    24.     public synchronized void push(ManTou manTou){
    25.         //判断盒子是否已满
    26.         while(this.index == this.mt.length){
    27.             try {
    28.                 /**
    29.                  * 语法：wait(),该方法必须要在 synchronized块中调用。
    30.                  * wait执行后，线程会将持有的对象锁释放，并进入阻塞状态，
    31.                  * 其他需要该对象锁的线程就可以继续运行了。
    32.                  */
    33.                 this.wait();
    34.                } catch (InterruptedException e){
    35.                 e.printStackTrace();
    36.            }
    37.        }
    38.         //唤醒取馒头的线程
    39.         /**
    40.          * 语法：该方法必须要在synchronized块中调用。
    41.          * 该方法会唤醒处于等待状态队列中的一个线程。
    42.          */
    43.         this.notify();
    44.         this.mt[this.index] = manTou;
    45.         this.index++;
    46.    }
    47.     /**
    48.      * 取馒头
    49.      */
    50.     public synchronized ManTou pop(){
    51.         while(this.index == 0){
    52.             try {
    53.                 /**
    54.                  * 语法：wait(),该方法必须要在synchronized块中调用。
    55.                  * wait执行后，线程会将持有的对象锁释放，并进入阻塞状态，
    56.                  * 其他需要该对象锁的线程就可以继续运行了。
    57.                  */
    58.                 this.wait();
    59.            } catch (InterruptedException e)
    60.            {
    61.                 e.printStackTrace();
    62.            }
    63.        }
    64.         this.notify();
    65.         this.index--;
    66.         return this.mt[this.index];
    67.    }
    68. }
    69. public class TestProduceThread {
    70.     public static void main(String[] args) {
    71.       
    72.    }
    73. }

    创建生产者消费者线程

    1. /**
    2. * 定义馒头类
    3. */
    4. class ManTou{
    5.     private int id;
    6.     public ManTou(int id){
    7.         this.id = id;
    8.    }
    9.     public int getId(){
    10.         return this.id;
    11.    }
    12. }
    13. /**
    14. * 定义缓冲区类
    15. */
    16. class SyncStack{
    17.     //定义存放馒头的盒子
    18.     private ManTou[] mt = new ManTou[10];
    19.     //定义操作盒子的索引
    20.     private int index;
    21.     /**
    22.      * 放馒头
    23.      */
    24.     public synchronized void push(ManTou manTou){
    25.         //判断盒子是否已满
    26.         while(this.index == this.mt.length)
    27.           {
    28.             try {
    29.                 /**
    30.                  * 语法：wait(),该方法必须要在 synchronized块中调用。
    31.                  * wait执行后，线程会将持有的对象锁释放，并进入阻塞状态，
    32.                  * 其他需要该对象锁的线程就可以继续运行了。
    33.                  */
    34.                 this.wait();
    35.            } catch (InterruptedException e) {
    36.                 e.printStackTrace();
    37.           }
    38.        }
    39.         //唤醒取馒头的线程
    40.         /**
    41.          * 语法：该方法必须要在synchronized块中调用。
    42.          * 该方法会唤醒处于等待状态队列中的一个线程。
    43.          */
    44.         this.notify();
    45.         this.mt[this.index] = manTou;
    46.         this.index++;
    47.    }
    48.     /**
    49.      * 取馒头
    50.      */
    51.     public synchronized ManTou pop(){
    52.         while(this.index == 0){
    53.             try {
    54.                 /**
    55.                  * 语法：wait(),该方法必须要在synchronized块中调用。
    56.                  * wait执行后，线程会将持有的对象锁释放，并进入阻塞状态，
    57.                  * 其他需要该对象锁的线程就可以继续运行了。
    58.                  */
    59.                 this.wait();
    60.            } catch (InterruptedException e) {
    61.                 e.printStackTrace();
    62.            }
    63.        }
    64.         this.notify();
    65.         this.index--;
    66.         return this.mt[this.index];
    67.    }
    68. }
    69. /**
    70. * 定义生产者线程类
    71. */
    72. class ShengChan extends Thread{
    73.     private SyncStack ss;
    74.     public ShengChan(SyncStack ss){
    75.         this.ss = ss;
    76.    }
    77.     @Override
    78.     public void run() {
    79.        for(int i=0;i<10;i++){
    80.            System.out.println("生产馒头："+i);
    81.            ManTou manTou = new ManTou(i);
    82.            this.ss.push(manTou);
    83.        }
    84.    }
    85. }
    86. /**
    87. * 定义消费者线程类
    88. */
    89. class XiaoFei extends Thread{
    90.     private SyncStack ss;
    91.     public XiaoFei(SyncStack ss){
    92.         this.ss = ss;
    93.    }
    94.     @Override
    95.     public void run() {
    96.         for(int i=0;i<10;i++){
    97.            ManTou manTou = this.ss.pop();
    98.             System.out.println("消费馒头："+i);
    99.        }
    100.    }
    101. }
    102. public class ProduceThread {
    103.     public static void main(String[] args)
    104. {
    105.         SyncStack ss = new SyncStack();
    106.         new ShengChan(ss).start();
    107.         new XiaoFei(ss).start();
    108.    }
    109. }

    线程并发协作总结

    线程并发协作（也叫线程通信）

       生产者消费者模式：

    1 生产者和消费者共享同一个资源，并且生产者和消费者之间相互 依赖，互为条件。

    2 对于生产者，没有生产产品之前，消费者要进入等待状态。而生 产了产品之后，又需要马上通知消费者消费。

    3 对于消费者，在消费之后，要通知生产者已经消费结束，需要继 续生产新产品以供消费。4 在生产者消费者问题中，仅有synchronized是不够的。 synchronized可阻止并发更新同一个共享资源，实现了同步但 是synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通 信）。

    5 那线程是通过哪些方法来进行消息传递（通信）的呢？见如下总 结：

     6 以上方法均是java.lang.Object类的方法；

    都只能在同步方法或者同步代码块中使用，否则会抛出异常。

    OldLu建议 在实际开发中，尤其是“架构设计”中，会大量使用这个模式。 对于初学者了解即可，如果晋升到中高级开发人员，这就是必 须掌握的内容。

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