多线程(剩余部分)

Day29

多线程(剩余部分)

十二、线程的礼让

Thread.yield();

理解：此方法为静态方法，此方法写在哪个线程中，哪个线程就礼让

注意：所谓的礼让是指当前线程退出CPU资源，并转到就绪状态，接着再抢

需求：创建两个线程A,B，分别各打印1-100的数字，其中B一个线程，每打印一次，就礼让一次，观察实验结果

随机输出：

A：1
B：1
A：2
B：2
A：3
A：4
…

public class A extends Thread{

	@Override
	public void run() {
		for (int i = 1; i <= 100; i++) {
			System.out.println("A：" + i);
		}
	}
}
public class B extends Thread{

	@Override
	public void run() {
		for (int i = 1; i <= 100; i++) {
			System.out.println("B：" + i);
			
			//礼让：让当前线程退出CPU资源，当前线程退出后立刻转入抢资源的状态，可能又会抢到CPU资源
			Thread.yield();
		}
	}
}
public class Test01 {
	public static void main(String[] args) {
		
		A a = new A();
		B b = new B();
		
		a.start();
		b.start();
	}
}

十三、线程的合并

t.join(); 合并方法

需求：主线程和子线程各打印200次，从1开始每次增加1，当主线程打印到10之后，让子线程先打印完再打印主线程

随机输出：（可能情况去理解）

主线程抢到资源直接打印到十，子线程才开始

主线程抢资源到打印到十，子线程也抢到资源打印了一些

主线程抢到资源打印未到十，子线程抢到资源已经打印完

理解图
线程的合并理解图

public class MyThread extends Thread{

	@Override
	public void run() {
		for (int i = 1; i <=200; i++) {
			System.out.println("子线程：" + i);
		}
	}
}
public class Test01 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		MyThread t = new MyThread();
		t.start();
		
		for (int i = 1; i <=200; i++) {
			System.out.println("主线程：" + i);
			if(i == 10){
				//让t线程加入到当前线程
				t.join();
			}
		}
		
	}
}

十四、线程的中断

线程的中断1
public class MyThread extends Thread{
	@Override
	public void run() {
		while(true){
			System.out.println("111");
			System.out.println("222");
			System.out.println("333");
			System.out.println("444");
		}
	}
}
public class Test01 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		//面试题：下列代码的子线程开启后，是否会在3000毫秒就被销毁？
		//答：不一定，因为3000毫秒后主线程才休眠结束，这时会抢CPU资源
		//	  如果立刻抢到，那么子线程就是3000毫秒后销毁
		//	 如果没有抢到CPU资源，那么子线程会继续运行，直到主线程抢到CPU资源
		MyThread t = new MyThread();
		t.start();
		
		Thread.sleep(3000);
		
		t.stop();//立刻停止（缺点：可能会导致功能确实）
		//stop()方法已经过时（有个横杠线）
	}
	
}
线程的中断2

线程run（）结束就会死，runn方法死循环就不会死

用变量flag，防止直接死亡，弥补stop的缺点，线程也有相关的方法

public class MyThread extends Thread{

	private boolean flag = true;
	
	public void setFlag(boolean flag) {
		this.flag = flag;
	}

	@Override
	public void run() {
		while(flag){
			System.out.println("111");
			System.out.println("222");
			System.out.println("333");
			System.out.println("444");
		}
	}
}
public class Test01 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		MyThread t = new MyThread();
		t.start();
		
		Thread.sleep(3000);
		
		t.setFlag(false);
		
	}
	
}
线程的中断3

线程也有相关的方法

public class MyThread extends Thread{
	@Override
	public void run() {
		
		//获取线程状态（是否消亡）
//		System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
		//输出完才会因为线程状态改变而终止
		while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){			
			System.out.println("111");
			System.out.println("222");
			System.out.println("333");
			System.out.println("444");
		}
	}
}
public class Test01 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		MyThread t = new MyThread();
		t.start();
		
		Thread.sleep(3000);
		
		//改变线程状态
		t.interrupt();
	}
	
}

十五、守护线程

守护线程 (后台线程)默默守护着前台线程，当所有的前台线程都消亡后，守护线程会自动消亡

注意：垃圾回收器就是守护线程

t.setDaemon(true);

注意：

new出来的都是前台线程

Daemon要在线程启动前设置把，不能在线程启动后设置

父类没有抛异常，子类不能抛异常，只能try catch

public class MyThread extends Thread{

	@Override
	public void run() {
		while(true){
			System.out.println("后台线程默默守护着前台线程");
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}
public class Test01 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		
		MyThread t = new MyThread();
		t.setDaemon(true);//将当前线程设置为守护线程
		t.start();
		
		for (int i = 1; i <= 5; i++) {
			System.out.println("主线程：" + i);
			Thread.sleep(1000);
		}
		
	}
}

十六、线程局部变量（实现线程范围内的共享变量）

线程局部变量共享
理解图

线程局部变量共享理解图

共享单个数据
注意：

A类虽然不是线程类

但是A类的对象在线程中调用了println方法

线程1中的A类对象调用了println方法，那么println方法里的Thread.currentThread()就是获取的是线程1对象

线程2中的A类对象调用了println方法，那么println方法里的Thread.currentThread()就是获取的是线程2对象

public class A {

	public void println(){
		Thread t = Thread.currentThread();
		Integer value = Test01.map.get(t);
		System.out.println(t.getName() + "里的A类对象获取了数据：" + value);
	}
}
//B类同理

public class Test01 {
	public static final ConcurrentHashMap<Thread, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
	
	public static void main(String[] args) {
		
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				int i = 10;
				
				//存数据
				map.put(Thread.currentThread(), i);
				
				A a = new A();
				B b = new B();
				a.println();//10
				b.println();//10
			}
		},"线程1").start();
		
		
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				int i = 20;
				
				//存数据
				map.put(Thread.currentThread(), i);
				
				A a = new A();
				B b = new B();
				a.println();//20
				b.println();//20
				
			}
		}, "线程2").start();
		
	}
}
共享多个数据
1.自定义方法解决
public class A {

	public void println(){
		Thread t = Thread.currentThread();
		Data value = Test01.map.get(t);
		System.out.println(t.getName() + "里的A类对象获取了数据：" + value);
	}
}
//B类同理

//数据包类
public class Data {
	
	private int i;
	private String str;
//有参、无参、get、set、toString方法（略）

}

public class Test01 {
	public static final ConcurrentHashMap<Thread, Data> map = new ConcurrentHashMap<>();
	
	public static void main(String[] args) {
		
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				
				Data data = new Data(10,"xxx");
				
				//存数据
				map.put(Thread.currentThread(), data);
				
				A a = new A();
				B b = new B();
				a.println();//10
				b.println();//10
			}
		},"线程1").start();
		
		
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				
				Data data = new Data(20,"yyy");
				
				//存数据
				map.put(Thread.currentThread(), data);
				
				A a = new A();
				B b = new B();
				a.println();//20
				b.println();//20
				
			}
		}, "线程2").start();
		
	}
}
2.ThreadLocal

存数据

local.set(data)底层原理：

​ 1.获取当前线程对象

​ 2.通过当前线程对象获取ThreadLocalMap<ThreadLocal,T>

​ 3.map.put(this,t)

获取数据
local.get()底层原理：
1.获取当前线程对象
2.通过当前线程对象获取ThreadLocalMap<ThreadLocal,T>
3.map.getEntry(this) -> Entry对象
4.entry.getValue()

public class A {

	public void println(){
		Thread t = Thread.currentThread();
		/**
		 * 获取数据
		 * local.get()底层原理：
		 * 		1.获取当前线程对象
		 * 		2.通过当前线程对象获取ThreadLocalMap<ThreadLocal,T>
		 * 		3.map.getEntry(this) -> Entry对象
		 * 		4.entry.getValue()
		 */
		Data value = Test01.local.get();
		System.out.println(t.getName() + "里的A类对象获取了数据：" + value);
	}
}
//B类同理

//数据包类
public class Data {
	
	private int i;
	private String str;
//有参、无参、get、set、toString方法（略）
	//保证每个线程里只有一个Data包对象
	public static Data getInstance(int i,String str){
		Data data = Test01.local.get();//获取当前线程的Data对象
		if(data == null){
			data = new Data(i, str);
			Test01.local.set(data);
		}else{//有数据就set
			data.setI(i);
			data.setStr(str);
		}
		return data;
	}
}

public class Test01 {
	public static final ThreadLocal<Data> local = new ThreadLocal<>();
	
	public static void main(String[] args) {
		
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				
				Data data = Data.getInstance(10,"xxx");
				
				/**
				 * 存数据
				 * local.set(data)底层原理：
				 * 		1.获取当前线程对象
				 * 		2.通过当前线程对象获取ThreadLocalMap<ThreadLocal,T>
				 * 		3.map.put(this,t)
				 */
				local.set(data);
				
				A a = new A();
				B b = new B();
				a.println();//10
				b.println();//10
			}
		},"线程1").start();
		
		
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				
				Data data = Data.getInstance(20,"yyy");
				data = Data.getInstance(30,"zzz");
				
				//存数据
				local.set(data);
				
				A a = new A();
				B b = new B();
				a.println();//20
				b.println();//20
				
			}
		}, "线程2").start();
		
	}
}

十七、线程的生命周期

概念

1、新建状态

i. 在程序中用构造方法创建了一个线程对象后，新的线程对象便处于新建状态，此时，它已经有了相应的内存空间和其它资源，但还处于不可运行状态。新建一个线程对象可采用线程构造方法来实现。

ii. 例如：Thread thread=new Thread();

2、 就绪状态

i. 新建线程对象后，调用该线程的start()方法就可以启动线程。当线程启动时，线程进入就绪状态。此时，线程将进入线程队列排队，等待CPU调用，这表明它已经具备了运行条件。

3、运行状态

i. 当就绪状态的线程被调用并获得处理器资源时，线程就进入了运行状态。此时，自动调用该线程对象的run()方法。run()方法定义了该线程的操作和功能。

4、 阻塞状态

i. 一个正在执行的线程在某些特殊情况下，如被人为挂起，将让出CPU并暂时中止自己的执行，进入阻塞状态。在可执行状态下，如果调用sleep(2000)、wait()等方法，线程都将进入阻塞状态。阻塞时，线程不能进入排队队列，只有当引起阻塞的原因被消除后，线程才可以转入就绪状态。

5、死亡状态

i. 线程调用stop()方法时或run()方法执行结束后，线程即处于死亡状态。处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。

线程生命周期图

在这里插入图片描述

练习

1.计算任务，一个包含了2万个整数的数组，分拆了多个线程来进行并行计算，最后汇总出计算的结果。

2.铁道部发布了一个售票任务，要求销售1000张票，要求有3个窗口来进行销售，请编写多线程程序来模拟这个效果（该题涉及到线程安全，https://www.jb51.net/article/221008.htm）

i. 窗口001正在销售第1张票

ii. 窗口001正在销售第2张票

iii. 窗口002正在销售第3张票

iv. 。。。

v. 窗口002正在销售第1000张票

涉及到线程安全，要加锁

总结：

1.线程的礼让 – yield
2.线程的合并 – join
3.线程的中断
4.守护线程
5.线程局部变量共享 – 重要

理解ThreadLocal底层原理

6.线程生命周期 — 重要

线程生命周期图

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