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做餐厅网站的需求分析报告湖南建筑工程集团

news 2025/9/17 12:09:30

做餐厅网站的需求分析报告,湖南建筑工程集团,绿色系的网站,电子商务网站建设的简要任务执行书多线程学习笔记（重点！！！） 一、线程、进程、多线程1.线程创建1.Thread1.练习案例：网图下载 2.Runnable1.练习案例：买火车票2.练习案例：龟兔赛跑 3.小结4. callable 2.静态代理模式3.L…

多线程学习笔记（重点！！！）

一、线程、进程、多线程
- 1.线程创建
- - 1.Thread
  - - 1.练习案例：网图下载
  - 2.Runnable
  - - 1.练习案例：买火车票
    - 2.练习案例：龟兔赛跑
  - 3.小结
  - 4. callable
- 2.静态代理模式
- 3.Lamda表达式
- 4.线程停止
- 5.线程休眠（sleep）
- 6.线程礼让（yield）
- - 10.线程强制执行（join）
- 7.线程状态观测
- 8.线程的优先级（Priority）
- 9.线程同步
- - - 1. 存在以下问题：
    - 2. 三大不安全
  - 3. 同步
  - 4. 死锁
  - - 1.死锁避免方法
  - 5.Lock（锁）
  - 6. 线程协作
  - 7.线程池

一、线程、进程、多线程

多任务：边吃饭边玩手机
现实生活中有很多这样同时做多件事情的例子，看起来是多个任务都在做，其实本质上我们的额大脑在同一时间依旧只做了一件事。
多线程（Thread）：一条路多个道；游戏每个人都有一个账号，两个人同时玩一个游戏；编程main主函数和子函数同时运行
（图片来源：西部开源）
进程(Process)：在操作系统中运行的程序就是进程（一个进程可以有多个线程，如视频中同时听到声音，看图像，看弹幕等）

程序、进程、线程的关系
一个程序有一个进程，一个进程可以有多个线程，如视频同时有听声音，看图像，看弹幕，等等。
1. 程序：是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行含义，是一个静态概念。
2. 进程：而进程是执行程序的一次执行过程，是动态的概念，是系统资源分配的单位。
3. 线程：在进程中，通常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，要不没有意义，线程是CPU调度和执行的单位。

注意：
很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个cpu，即多核，如服务器。模拟多线程在一个cpu的情况下，在同一个时间点，cpu只能执行一个代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错觉。

核心概念
1. 线程就是独立的执行路径；
2. 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；
3. main()称之为主线程，为系统入口，用于执行整个程序；
4. 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，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为干预的。
5. 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺问题，需要加入并发控制；
6. 线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。
7. 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。

1.线程创建

三种创建方式

Thread：Thread class ————>继承Thread类（重点）
Runnable：Runnable接口 ————>实现Runnable接口（重点）
Callable：Callable接口 ————>实现Callable接口（了解）

1.Thread

自定义线程类继承Thread类
重写run()方法，编写线程执行体
创建线程对象，调用start()方法，启动线程

注：线程不一定立即执行，由CUP安排调度

/*** @author yxf*/
//创建线程方法一：继承Thread类，重写run()方法，调用start开启进程
//总结：注意，线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行
public class TestThread extends Thread{@Overridepublic void run(){//run方法线程体for (int i = 0; i < 5510; i++) {System.out.println("我在听歌---------------------------------" + i);}}//main线程，主线程public static void main(String[] args) {//创建一个线程对象TestThread testThread = new TestThread();//调用start()方法开启线程testThread.start();for (int i = 0; i < 11500; i++) {System.out.println("在学习多线程---" + i);}}
}

1.练习案例：网图下载

导入外部包commons IO，并添加为库。

把下载好的commons IO包放到项目中
右键lib文件，选择Add as Library…
点击OK
查看
代码实现

/*** @author yxf*/
//联系Thread，实现多线程同步下载图片
public class TestThread1 extends Thread{private String url; //网路图片地址private String name; //保存的文件名public static void main(String[] args) {TestThread1 t1 = new TestThread1("https://wx2.sinaimg.cn/mw2000/b7a7a24fgy1h82cus8xxlj22qj3pqkjo.jpg","shaking.jpg");TestThread1 t2 = new TestThread1("https://wx2.sinaimg.cn/orj360/b7a7a24fly1h6edp8a91jj22ph3ttkjq.jpg","想我了没.jpg");t1.start();t2.start();}public TestThread1(String url,String name){this.url = url;this.name = name;}//下载图片线程的执行体@Overridepublic void run(){WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();webDownloader.downloader(url,name);System.out.println("下载文件名为："+name);}
}//下载器
class WebDownloader{//下载方法public void downloader(String url,String name){try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");}}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

2.Runnable

实现Runnable （学习提示：查看JDK帮助文档）
1. 定义MyRunnable类实现Runnable接口。
2. 实现run()方法，编写线程执行体。
3. 创建线程对象，调用start()方法启动线程。

注：推荐使用Runnable对象，因为Java单继承的局限性。

/*** @author yxf*/
public class TestRunnable implements Runnable{public static void main(String[] args) {//创建实现类对象TestRunnable testRunnable = new TestRunnable();//创建代理类对象Thread thread = new Thread(testRunnable);//启动thread.start();for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("我在学习多线程-------" + i);}}@Overridepublic void run() {//线程体for (int i = 0; i < 110; i++) {System.out.println("我在听歌-----------------------" + i);}}
}

Runnable实现网图下载

/*** @author yxf*/
public class TestRunnable1 implements Runnable{private String url; //网路图片地址private String name; //保存的文件名public static void main(String[] args) {TestThread1 t1 = new TestThread1("https://wx2.sinaimg.cn/mw2000/b7a7a24fgy1h82cus8xxlj22qj3pqkjo.jpg","shaking.jpg");TestThread1 t2 = new TestThread1("https://wx2.sinaimg.cn/orj360/b7a7a24fly1h6edp8a91jj22ph3ttkjq.jpg","想我了没.jpg");new Thread(t1).start();new Thread(t2).start();}public TestRunnable1(String url, String name){this.url = url;this.name = name;}//下载图片线程的执行体@Overridepublic void run(){WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();webDownloader.downloader(url,name);System.out.println("下载文件名为："+name);}
}//下载器
class WebDownloader1{//下载方法public void downloader(String url,String name){try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");}}
}

1.练习案例：买火车票

/*** @author yxf*/
//多个线程同时操作一个对象
//买火车票例子//发现问题：多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据混乱。
public class TestRunnable3 implements Runnable{//总票数private int ticketNums = 10;@Overridepublic void run() {while (true){if(ticketNums <= 0){break;}//模拟延时try {Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//Thread.currentThread().getName()获取当前线程名称System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第" + ticketNums --+"张票");}}public static void main(String[] args) {TestRunnable3 ticket = new TestRunnable3();new Thread(ticket,"shakingChloe").start();new Thread(ticket,"janiceMan").start();new Thread(ticket,"黄牛党").start();}
}

2.练习案例：龟兔赛跑

/*** @author yxf*/
//模拟龟兔赛跑
public class TestRunnable5 implements Runnable{//胜利者private static String winner;@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i <= 100; i++) {//模拟兔子睡觉if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&& i%10 == 0){try {Thread.sleep(2);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//判断比赛是否结束boolean flag = gameOver(i);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){ //已经存在胜利者了return true;}{if(steps >= 100){winner = Thread.currentThread().getName();System.out.println("winner is：" + winner);return true;}}return false;}public static void main(String[] args) {TestRunnable5 game = new TestRunnable5();new Thread(game,"兔子").start();new Thread(game,"乌龟").start();}
}

3.小结

继承Thread类
1. 子类继承Thread类具备多线程能力。
2. 启动线程：子类对象.start();
3. 不建议使用：避免OOP单继承局限性。
实现Runnable接口
1. 实现接口Runnable具有多线程能力。
2. 启动线程：传入目标对象+Thread对象.start();
3. 推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用。

4. callable

可以定义返回值
可以抛出异常

实现Callable接口，需要返回值类型。
重写call方法，需要抛出异常。
创建目标
创建执行服务：ExecutorService xx = Executors.newFixedThreadPool(2);
提交执行：Future r1 = ser.submit(t1);
获取结果：boolean rs1 = r1.get();
关闭服务：ser.shutdownNow();

下载图片案例：

/*** @author yxf*///线程创建方式三：实现callable接口，重写call()方法。public class TestCallable implements Callable<Boolean> {private String url; //网路图片地址private String name; //保存的文件名public TestCallable(String url, String name) {this.url = url;this.name = name;}@Overridepublic Boolean call(){WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();webDownloader.downloader(url,name);System.out.println("下载文件名为："+name);return true;}public static void main(String[] args) throws ExecutionException,InterruptedException {TestCallable t1 = new TestCallable("https://wx2.sinaimg.cn/mw2000/b7a7a24fgy1h82cus8xxlj22qj3pqkjo.jpg","shaking.jpg");TestCallable t2 = new TestCallable("https://wx2.sinaimg.cn/orj360/b7a7a24fly1h6edp8a91jj22ph3ttkjq.jpg","想我了没.jpg");//创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(2);//提交执行Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);//获取结果boolean rs1 = r1.get();boolean rs2 = r2.get();//关闭服务ser.shutdownNow();}//下载器class WebDownloader{//下载方法public void downloader(String url,String name){try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");}}}
}

2.静态代理模式

/*** @author yxf*/
//静态代理模式总结：
//真实对象和代理对象都要实现同一个接口
//代理对象要代理真实角色//好处：//代理对象可以做很多真实对象做不了的事情//真实对象专注自己的事情
public class StaticProxy {public static void main(String[] args) {You you = new You(); //结婚对象WeddingCompany wc = new WeddingCompany(you);wc.HappyMarry();}
}
interface Marry{void HappyMarry();
}//真实角色，谁去结婚
class You implements Marry{@Overridepublic void HappyMarry() {System.out.println("BKLY即刻结婚！！！");}
}//代理角色，帮助你结婚（婚庆公司）
class WeddingCompany implements Marry{//代理谁--> 真实目标角色private Marry target;public WeddingCompany (Marry target){this.target = target;}@Overridepublic void HappyMarry() {before();this.target.HappyMarry();after();}private void before() {System.out.println("结婚前，布置婚礼现场。");}private void after() {System.out.println("结婚后，收尾款。");}
}

3.Lamda表达式

Lamda是希腊字母表中排序第十一位字母，Lamda是简化程序的作用。
避免匿名内部类定义过多。
其实质属于函数式编程的概念。

有了函数式接口就可以用Lamda表达式创建该接口的对象。

理解Functional Interface（函数式接口）是学习Java8 lamda表达式的关键。
函数式接口定义：
1. 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();
}
```
1. 对于函数式接口，我们可以通过lamda表达式来创建接口对象。

推导Lamdm表达式：

/*** @author yxf*/public class TestLambda {//3.静态内部类static class Like2 implements ILike{@Overridepublic void Lambda() {System.out.println("I Like Lambda2");}}public static void main(String[] args) {ILike like = new Like();like.Lambda();like = new Like2();like.Lambda();//4.局部内部类class Like3 implements ILike{@Overridepublic void Lambda() {System.out.println("I Like Lambda3");}}like = new Like3();like.Lambda();//5.匿名内部类,没有类的名称，必须借助接口或者父类like = new ILike() {@Overridepublic void Lambda() {System.out.println("I Like Lambda4");}};like.Lambda();//6.用lambda简化like = () ->{System.out.println("I Like Lambda5");};like.Lambda();}
}//1.定义一个函数式接口
interface ILike{void Lambda();
}//2.实现类
class Like implements ILike{@Overridepublic void Lambda() {System.out.println("I Like Lambda");}
}

练习案例：


/*** @author yxf*/
public class TestLambda01 {static class Love1 implements ILove{@Overridepublic void love(int a) {System.out.println("I Love You --> "+a);}}public static void main(String[] args) {ILove love = new Love();love.love(2);love = new Love1();love.love(3);class Love2 implements ILove{@Overridepublic void love(int a) {System.out.println("I Love You --> "+a);}}love = new Love2();love.love(4);love = new ILove(){@Overridepublic void love(int a) {System.out.println("I Love You --> "+a);}};love.love(5);//Lambda 简化1.参数类型（可以不写参数类型）love = (a) -> {System.out.println("I Love You --> " +a);};love.love(520);//简化2.简化括号love = a -> {System.out.println("I Love You --> " +a);};love.love(521);//简化3.去掉花括号love = a -> System.out.println("I Love You --> " +a);love.love(45);//总结：//Lambda表达式只能有一行代码的情况下才能简化成为一行，如果有多行就必须要用代码块{}包裹起来//前提是接口为函数式接口//多个参数也可以去掉参数类型，要去掉就全都去掉，必须加上括号}
}interface ILove{void love(int a);
}class Love implements ILove{@Overridepublic void love(int a) {System.out.println("I Love You --> "+a);}
}

4.线程停止

线程状态（图片来源：西部开源）
在这里插入图片描述

线程方法（图片来源：西部开源）
在这里插入图片描述

线程停止
1. 不推荐使用JDK提供的stop()、destroy()方法。（已废弃）。
2. 推荐线程自己停止下来。
3. 建议使用一个标示位进行终止变量，当flag=false，则终止线程运行。

/*** @author yxf*/
//测试stop
//1.建议线程正常终止 ---> 利用次数，不建议死循环
//2.建议使用标示位 --->设置一个标示位
//3.不要使用stop或者destroy等过期或者JDK不建议使用的方法
public class TestStop implements Runnable{//1.设置一个标示位private boolean flag = true;@Overridepublic void run() {int i = 0;while (flag){System.out.println("run...Thread--->"+i++);}}//2.设置一个公开的方法停止线程，转换标示位public void stop(){this.flag = false;}public static void main(String[] args) {TestStop ts = new TestStop();new Thread(ts).start();for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("main ---> "+i);if(i == 900){//调用stop方法切换标示位，让线程停止ts.stop();System.out.println("线程该停止了--------------------");}}}
}

5.线程休眠（sleep）

sleep（时间）指定当前线程阻塞的毫秒数（1000毫秒=1秒）。
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。

作用：放大问题的发生性。避免多个线程操作一个对象，譬如买票小明拿走的十张票，其余人都没票。

模拟倒计时

/*** @author yxf*/
//模拟倒计时
public class TestSleep {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 num = 10;while (true){Thread.sleep(1000);System.out.println(num--);if (num <= 0) {break;}}}
}

打印系统当前时间

		public static void main(String[] args) {//打印当前系统时间Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//获取系统当前时间while (true){try {Thread.sleep(1000);System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));startTime = new Date(System.currentTimeMillis()); //更新当前时间} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}

6.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。

/*** @author yxf*/
public class TestYield {public static void main(String[] args) {MyYield myYield = new MyYield();new Thread(myYield,"a").start();new Thread(myYield,"b").start();}
}
class MyYield implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行");Thread.yield(); //线程礼让System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程停止执行");}
}

10.线程强制执行（join）

Join合并线程，待此线程执行完成后，再执行其它线程，其它线程阻塞。

/*** @author yxf*/
//测试Join方法（想象为插队）
public class TestJoin implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 1000; i++) {System.out.println("线程VIP来了"+i);}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//启动我们的线程TestJoin tj = new TestJoin();Thread thread = new Thread(tj);thread.start();//主线程for (int i = 0; i < 500; i++) {if(i == 200){thread.join(); //插队}System.out.println("main" + i);}}
}

7.线程状态观测

/*** @author yxf*/
//观察测试线程的状态
public class TestState {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread thread = new Thread(()-> {for (int i = 0; i < 5; i++) {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("/");});//观察状态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); //Runwhile (state != Thread.State.TERMINATED){Thread.sleep(100);state = thread.getState();System.out.println(state);}//thread.start(); //死亡之后的线程不能再次启动！}
}

8.线程的优先级（Priority）

Java提供一个线程调度器来监控程序启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行。
线程的优先级用数字表示，范围从1～10（默认是5）。
使用以下方式改变或获取优先级
getPriority() setPriority(int xx)

优先级的设定建议再start()调度前。
优先级低只是意味着获得调度的概率低，并不是优先级低就不会被调用，看CPU心情调度。

/*** @author yxf*/
public class TestPriority {public static void main(String[] args) {//主线程默认优先级 5System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ---> 优先级是："+Thread.currentThread().getPriority());MyPriority myPriority = new MyPriority();Thread thread = new Thread(myPriority,"折");Thread thread2 = new Thread(myPriority,"🐟");Thread thread3 = new Thread(myPriority,"🦊");Thread thread4 = new Thread(myPriority,"🍠");Thread thread5 = new Thread(myPriority,"🐯");Thread thread6 = new Thread(myPriority,"⚽️");Thread thread7 = new Thread(myPriority,"🐂");Thread thread8 = new Thread(myPriority,"❄️");//没设置优先级默认是5thread.start();//先设置优先级再启动thread2.setPriority(3);thread2.start();thread3.setPriority(2);thread3.start();thread4.setPriority(9);thread4.start();thread5.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); //MAX_PRIORITY = 10thread5.start();thread6.setPriority(2);thread6.start();thread7.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); //MIN_PRIORITY = 1thread7.start();thread8.setPriority(8);thread8.start();}
}
class MyPriority implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ---> 优先级是："+Thread.currentThread().getPriority());}
}```
### 13.守护（daemon）线程
1. 线程分为**用户线程**和**守护线程**。
2. 虚拟机必须确保用户线程执行完毕。
3. 虚拟机不用等待守护线程执行完毕。
4. 如，后台记录操作日志，监控内存，垃圾回收等待。
```java
/*** @author yxf*/
public class TestDaemon {public static void main(String[] args) {God god = new God();You you = new You();Thread thread = new Thread(god);thread.setDaemon(true); //默认是false表示是用户线程，正常的线程都是用户线程。。。thread.start(); // 启动守护线程new Thread(you).start(); //启动用户线程}
}//上帝 -- 守护线程
class God implements Runnable{@Overridepublic void run() {while (true){System.out.println("上帝保佑着你");}}
}
//你 -- 用户线程
class You implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("苟活着" + i);}System.out.println("good boy---------");}
}

9.线程同步

并发：同一个对象被多个线程同时操作。
线程同步
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。这是好我们就需要线程同步，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，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用。
队列和锁：队列+锁才能保证安全性。锁机制：synchronized

1. 存在以下问题：

一个线程持有锁会导致其它所有需要此锁的线程挂起。
在多线程竞争下，加锁，释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题。
如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁，会导致优先级倒置，引起性能问题。

2. 三大不安全

不安全的买票，有负数和重复的数

/*** @author yxf*/
//线程不安全，有负数
public class UnsafeTicket {public static void main(String[] args) {BuyTicket ticket = new BuyTicket();new Thread(ticket,"shakingChloe").start();new Thread(ticket,"janiceMan").start();new Thread(ticket,"黄牛党").start();}
}class BuyTicket implements Runnable{//总票数private int ticketNums = 10;//外部停止方式boolean flag = true;@Overridepublic void run() {while (flag){buy();}}private void buy(){//判断是否邮票if(ticketNums <= 0){flag = false;return;}//模拟延时try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//买票System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第" + ticketNums --+"张票");}
}

不安全银行

/*** @author yxf*/
//不安全的取钱
//两个人取银行取钱，账户
public class UnsafeBank {public static void main(String[] args) {//账户Account account = new Account(100,"结婚基金");Drawing you = new Drawing(account,50,"本人");Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"girlFriend");you.start();girlFriend.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{Account account; //账户int drawingMoney; //取了多少钱int nowMoney; //现在手里有多少钱public Drawing(Account account,int drawingMoney,String name){super(name);this.account = account;this.drawingMoney = drawingMoney;}//取钱@Overridepublic void run(){//判断有没有钱if(account.money - drawingMoney < 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "余额不足");return;}//sleep可以放大问题的发生性try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//卡内余额 = 余额 - 你取的钱account.money = account.money - drawingMoney;//你手里的钱 = 手上的钱 + 取出来的钱nowMoney = nowMoney + drawingMoney;System.out.println(account.name +"---> 余额为：" + account.money);//Thread.currentThread().getName() = getNameSystem.out.println(this.getName() + "手里的钱：" + nowMoney);}
}

不安全的列表

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author yxf*/
//线程不安全的集合
public class UnsafeList {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<String>();for (int i = 0; i < 50000; i++) {new Thread(() -> {list.add(Thread.currentThread().getName());}).start();}try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(list.size());}
}

3. 同步

由于我们可以通过private关键字来保证睡的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
同步方法：public synchronized void method(int args){}

synchronized方法控制“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，直到该方法返回菜释放锁，后面被阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行。

缺陷：若将一个大的当法声明为 synchronized 将会影响小路。

同步快
- 同步块：synchronized(Obj){}
- Obj称之为同步监视器
  1. 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。
  2. 同步方法中无需指定同步监控器，因为不不方法的同步监视器就是this，就是这个对象本身，或者class。
- 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，发现同监视器没有锁，然后锁定并访问。

同步方法和同步块解决三大不安全案例

买火车票

/*** @author yxf*/
//同步方法解决不安全买票
public class UnsafeTicket {public static void main(String[] args) {BuyTicket ticket = new BuyTicket();new Thread(ticket,"shakingChloe").start();new Thread(ticket,"janiceMan").start();new Thread(ticket,"黄牛党").start();}
}class BuyTicket implements Runnable{//总票数private int ticketNums = 10;//外部停止方式boolean flag = true;@Overridepublic void run() {while (flag){//模拟延时try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}buy();}}//synchronized 同步方法，锁的是thisprivate synchronized void buy(){//判断是否邮票if(ticketNums <= 0){flag = false;return;}//买票System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第" + ticketNums --+"张票");}
}

银行取钱

/*** @author yxf*/
//synchronized 同步块 解决不安全取钱
public class UnsafeBank {public static void main(String[] args) {//账户Account account = new Account(100,"结婚基金");Drawing you = new Drawing(account,50,"本人");Drawing girlFriend = new Drawing(account,100,"girlFriend");you.start();girlFriend.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{Account account; //账户int drawingMoney; //取了多少钱int nowMoney; //现在手里有多少钱public Drawing(Account account,int drawingMoney,String name){super(name);this.account = account;this.drawingMoney = drawingMoney;}//取钱//synchronized 默认是this@Overridepublic void run(){//锁的对象就是变化的量，需要增删改的对象synchronized (account){//判断有没有钱if(account.money - drawingMoney < 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "余额不足");return;}//sleep可以放大问题的发生性try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//卡内余额 = 余额 - 你取的钱account.money = account.money - drawingMoney;//你手里的钱 = 手上的钱 + 取出来的钱nowMoney = nowMoney + drawingMoney;System.out.println(account.name +"---> 余额为：" + account.money);//Thread.currentThread().getName() = getNameSystem.out.println(this.getName() + "手里的钱：" + nowMoney);}}
}

不安全集合

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author yxf*/
//synchronized 同步块解决线程不安全的集合
public class UnsafeList {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<String>();for (int i = 0; i < 80000; 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());}
}

扩展：

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;/*** @author yxf*/
//测试JUC安全类型的集合
public class TestJUC {public static void main(String[] args) {CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();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());}
}

4. 死锁

多个线程各自占有一些共享资源，并且互相等待其它线程占有的资源才能运行，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，某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时，就可能会发生“死锁”的问题。

/*** @author yxf*/
public class DeadLock {public static void main(String[] args) {Makeup makeup = new Makeup(0,"白雪公主");Makeup makeup1 = new Makeup(1,"毒皇后");makeup.start();makeup1.start();}
}//口红
class Lipstick{}//镜子
class Mirror{}//化妆
class Makeup extends Thread{//需要的资源只有一份，用static来保证只有一份static Lipstick lipstick = new Lipstick();static Mirror mirror = new Mirror();int choice; //选择String girlName; //使用化妆品的人Makeup(int choice,String girlName){this.choice = choice;this.girlName = girlName;}@Overridepublic void run() {try {Makeup();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//化妆，互相持有对方的锁，就是需要拿到对方的资源private void Makeup() throws InterruptedException {if(choice == 0){synchronized (lipstick){ //获得口红的锁System.out.println(this.girlName+" 拿到了口红的锁");Thread.sleep(1000);synchronized (mirror){ //一秒钟后获得镜子System.out.println(this.girlName+" 拿到了镜子的锁");}}}else {synchronized (mirror){ //获得镜子的锁System.out.println(this.girlName+" 拿到了镜子的锁");Thread.sleep(2000);synchronized (lipstick){ //两秒钟后获得口红的锁System.out.println(this.girlName+" 拿到了口红的锁");}}}}
}

解决死锁办法：不能同时抱两把锁

/*** @author yxf*/
public class DeadLock {public static void main(String[] args) {Makeup makeup = new Makeup(0,"白雪公主");Makeup makeup1 = new Makeup(1,"毒皇后");makeup.start();makeup1.start();}
}//口红
class Lipstick{}//镜子
class Mirror{}//化妆
class Makeup extends Thread{//需要的资源只有一份，用static来保证只有一份static Lipstick lipstick = new Lipstick();static Mirror mirror = new Mirror();int choice; //选择String girlName; //使用化妆品的人Makeup(int choice,String girlName){this.choice = choice;this.girlName = girlName;}@Overridepublic void run() {try {Makeup();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//化妆，互相持有对方的锁，就是需要拿到对方的资源private void Makeup() throws InterruptedException {if(choice == 0){synchronized (lipstick){//获得口红的锁System.out.println(this.girlName+" 拿到了口红的锁");Thread.sleep(1000);}synchronized (mirror){//一秒钟后获得镜子System.out.println(this.girlName+" 拿到了镜子的锁");}}else {synchronized (mirror){//获得镜子的锁System.out.println(this.girlName+" 拿到了镜子的锁");Thread.sleep(2000);}synchronized (lipstick){//两秒钟后获得口红的锁System.out.println(this.girlName+" 拿到了口红的锁");}}}
}

1.死锁避免方法

产生死锁的四个必要条件：
1. 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
2. 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
3. 不剥夺条件：进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺。
4. 虚幻等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

5.Lock（锁）

ReentrantLock（可重入锁）类实现了Lock，它拥有与synchronized相同的并发性和内存语义，在实现线程安全的控制中，比较常用的是ReentrantLock，可以现实加锁，释放锁。

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** @author yxf*/
public class TestLock {public static void main(String[] args) {TestLock2 lock = new TestLock2();new Thread(lock,"shaking").start();new Thread(lock,"xky").start();new Thread(lock,"BLACK CUPID").start();}
}
class TestLock2 implements Runnable{int ticketNums = 10;//定义lock锁private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while (true){try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {lock.lock(); //加锁if (ticketNums > 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNums--+"张票");}else {break;}}finally {lock.unlock(); //解锁}}}
}

synchronized和Lock的对比

Lock是显示锁（手动开启和关闭锁，别忘记关闭锁）synchronized是隐式锁，除了作用域自动释放。
Lock只有代码块锁，synchronized有代码块锁和方法锁。
使用Lock锁，JVM将话费较少的时间来调度线程，性能更好。并且具有更好的扩展性（提供更多子类）。
优先使用顺序：
1. Lock > 同步代码块（已经进入了方法体，fenpei了相应资源） > 同步方法（在方法体之外）。

6. 线程协作

线程通信-分析
这是一个线程同步问题，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。

synchronized可以阻止并发更新同一个资源，实现同步。
synchronized不能用来实现不同线程之间的消息传递（通信）。

Java中提供了及格方法解决线程之间的通信问题

方法名	作用
wait()	表示线程一致等待，知道其他线程通知，与sleep不同，会释放锁
wait(long timeout)	指定等待的毫秒数
notify()	唤醒一个处于等待状态的线程
notifyAll()	唤醒同一个对象上所有调用wait()方法的线程，优先级别高的线程优先调度

注意：均是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lllegalMonitorStateException

利用缓冲区解决（管程法）：生产者放入数据，消费者取出数据

/*** @author yxf*/
//测试：生产者消费者模型-->利用缓冲区解决：管执法
//生产者，消费者，产品，缓冲区
public class TestPC {public static void main(String[] args) {SynContainer container = new SynContainer();new Producers(container).start();new Consumer(container).start();}
}//生产者
class Producers extends Thread{SynContainer container;public Producers(SynContainer container){this.container = container;}//生产@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 100; i++) {container.push(new Chicken(i));System.out.println("生产了"+i+"只鸡");}}
}//消费者
class Consumer extends Thread{SynContainer container;public Consumer(SynContainer container){this.container = container;}//消费@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 100; i++) {System.out.println("消费了-->"+container.pop().id+"只鸡");}}
}//产品
class Chicken{int id; //生产编号public Chicken(int id) {this.id = id;}
}//缓冲区
class SynContainer{//需要一个容器大小Chicken[] chickens = new Chicken[10];//容器计数器int count = 0;//生产者放入产品public synchronized void push(Chicken chicken){//如果容器满了，就需要等待消费者消费if (count == chickens.length) {//通知消费者消费，生产等待try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//如果没有满，我们就需要丢入产品chickens[count] = chicken;count++;//可以通知消费者消费了this.notify();}//消费者消费产品public synchronized Chicken pop(){//判断能否消费if(count == 0){//等待生产者生产，消费者等待try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//如果可以消费count--;Chicken chicken = chickens[count];//吃完了，通知生产者生产this.notify();return chicken;}
}

并发协作：信号灯,标志位解决

/*** @author yxf*/
//测试生产者消费者问题2：信号灯法，标志位解决
public class TestPC2 {public static void main(String[] args) {TV tv = new TV();new Player(tv).start();new Watcher(tv).start();}
}//生产者 --> 演员
class Player extends Thread{TV tv;public Player(TV tv){this.tv = tv;}@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 34; i++) {if(i%2==0){this.tv.play("亲爱的小孩");}else {this.tv.play("非日常派对");}}}
}//消费者 --> 观众
class Watcher extends Thread{TV tv;public Watcher(TV tv){this.tv = tv;}@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 34; i++) {tv.watch();}}
}//产品 --> 影视作品
class TV{//演员在拍摄的时候，观众等待 T//电影上映观众观看，演员等待或者拍别的电影 FString videoName; //影视作品名称boolean flag = true;//表演public synchronized void play(String videoName){if (!flag) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("爱奇艺同步更新：" + videoName);//通知观众观看this.notify(); //通知唤醒this.videoName = videoName;this.flag = !this.flag;}//观看public synchronized void watch(){if (flag){try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("观看了："+videoName);//通知更新（催更！！！）this.notify();this.flag = !this.flag;}
}

7.线程池

背景：经常创建和销毁/使用量特别大的资源，比如并发情况下的线程，对性能影响很大。
思路：提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁/实现重复利用。
好处：
1. 提高响应速度（减少了创建新线程的时间）
2. 降低资源消耗（重复利用线程池中线程，不需要每次创建）
3. 便于线程管理
1. corePoolSize：核心池的大小。
2. maximumPoolSize：最大线程数。
3. keepAliveTime：线程没有任务时最多保持多久时间后会终止。
ExecutorService：真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor。
1. void execute(Runnable command)：执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行Runnable。
2. Future submit(Callable task)：执行任务，有返回值，一般又来执行Callable。
3. void shutdown()：关闭连接池。
Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;/*** @author yxf*/
//测试线程池
public class TestPool {public static void main(String[] args) {//1.创建服务，创建线程池//newFixedThreadPool 参数为：线程池大小ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);//执行service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());service.execute(new MyThread());//2.关闭连接service.shutdown();}
}
class MyThread implements Runnable{@Overridepublic void run() {System.out.println("==========");}
}