多线程进阶-->JUC并发编程
1.什么是JUC
源码+官方文档
java.util工具包，包，分类
业务:普通的线程代码 Thread
Runnable没有返回值，效率相比Callable相对较低
2.线程和进程
线程，进程，如果不能使用一句话说出来的技术，不扎实
进程：一个程序，QQ.exe Music.exe程序的集合；
一个进程可以包含多个线程，至少包含一个
Java默认有几个线程？2个 main ,GC
线程：开了一个进程Typora，写字自动保存（线程负责的）
对于java而言：Thread,Runnable,Callable
Java真的可以开启线程吗？开不了
public synchronized void start() {
/**
* This method is not invoked for the main method thread or "system"
* group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
* to this method in the future may have to also be added to the VM.
*
* A zero status value corresponds to state "NEW".
*/
if (threadStatus != 0)
throw new IllegalThreadStateException();
/* Notify the group that this thread is about to be started
* so that it can be added to the group's list of threads
* and the group's unstarted count can be decremented. */
group.add(this);
boolean started = false;
try {
start0();
started = true;
} finally {
try {
if (!started) {
group.threadStartFailed(this);
}
} catch (Throwable ignore) {
/* do nothing. If start0 threw a Throwable then
it will be passed up the call stack */
}
}
}
//本地方方法，底层的 C++,Java无法直接操作硬件
private native void start0();
并发，并行
并发编程：并发，并行
并发（多线程同时操作同一资源）
。CPU一核，模拟出来多条线程，天下武功，为快不破，快速交替
并行（多个人一起行走）
。CPU多核，多个线程可以同时执行；
package com.yu.demo01;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
//获取cpu的核数
//cpu密集型，IO密集型
System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
}
}
并发编程的本质：充分利用CPU的资源
所有公司都很看重
企业，挣钱-->提高效率，裁员，找一个厉害的人顶替三个不怎么样的人
人员（减） 技术成本（高）
线程有几个状态
public enum State {
//新生
NEW,
//运行
RUNNABLE,
//阻塞
BLOCKED,
//等待 死死的等
WAITING,
//超时等待
TIMED_WAITING,
//终止
TERMINATED;
}
wait/sleep 区别
1.来自不同的类
wait-->Object
sleep-->Thread
2.关于所锁的释放
wait会释放锁，sleep睡觉了，抱着锁睡觉的，不会释放
3.使用的范围是不同的
wait必须在同步代码块中
sleep可以在任何地方睡
4.是否需要捕获异常
wait不需要捕获异常
sleep必须要捕获异常
3.Lock锁（重点）
传统的synchronized
package com.yu.demo01;
/*
* 真正的多线程并发公司中的并发，降低耦合性
* 线程就是一个单独的一个资源类，没有任何附属的操作
* 1.属性 方法
* */
public class SaleTicketDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//并发：多线程操作同一资源类。把资源类丢入线程
Ticket ticket = new Ticket();
//@FunctionalInterface 函数式接口 jdk1.8 lambda表达式(参数)->{代码}
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 40; i++) {
ticket.sale();
}
},"A").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 40; i++) {
ticket.sale();
}
},"B").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 40; i++) {
ticket.sale();
}
},"C").start();
}
}
//资源类
class Ticket{
//属性 方方法
private int number = 30;
//买票的方式
//synchronized 本质：队列，锁
public synchronized void sale(){
if (number>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了" + (number--) + "票，剩余："+number);
}
}
//对象 class
}
Lock接口
公平锁：十分公平，可以先来后到
非公平锁：十分不公平：可以插队（默认）
package com.yu.demo01;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class SaleTicketDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//并发：多线程操作同一资源类。把资源类丢入线程
Ticket2 ticket = new Ticket2();
//@FunctionalInterface 函数式接口 jdk1.8 lambda表达式(参数)->{代码}
new Thread(()->{ for (int i = 0; i < 40; i++) ticket.sale(); },"A").start();
new Thread(()->{ for (int i = 0; i < 40; i++) ticket.sale(); },"B").start();
new Thread(()->{ for (int i = 0; i < 40; i++) ticket.sale(); },"C").start();
}
}
//lock三部曲
//1. new ReentrantLock();
//2.lock.lock();//加锁
//3. finally--> lock.unlock(); //解锁
class Ticket2 {
//属性 方法
private int number = 30;
Lock lock = new ReentrantLock();
//买票的方式
public void sale() {
lock.lock();//加锁
try {
//业务代码
if (number > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出了" + (number--) + "票，剩余：" + number);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock(); //解锁
}
}
//锁的是 对象 class
}
Synchronized和Lock区别
1.Synchronized 内置的java关键字，Lock是一个java类
2.Synchronized 无法判断获取锁的状态，Lock可以判断获取到了锁的状态
3.Synchronized 会自动释放锁，Lock必须要手动释放锁！如果不释放，死锁
4.Synchronized 线程1（获得锁，阻塞），线程2（等待，傻傻的等），Lock就不一定会等待下去
5.Synchronized 可重入锁，不可以中断的，非公平；Lock 可重入锁，可以判断锁，非公平（可以自己设置）
6.Synchronized 适合锁锁少量的代码同步问题，Lock适合锁大量的同步代码
锁是什么，如何判断锁的是谁
4.生产者和消费者问题
面试：单例模式，排序算法，生产者和消费者问题，死锁
生产者和消费者问题 Synchronized版
package com.yu.pc;
/*
* 线程之间的通信问题，生产者和消费者问题！ 等待唤醒，通知唤醒
* 线程交替执行 A B 操作同一变量 num = 0
* A num+1
* B num-1
* */
public class A {
public static void main(String[] args) {
Data data = new Data();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.increment();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"A").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.decrement();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"B").start();
}
}
//判断等待，业务，通知
class Data{//数字 资源类
private int number = 0;
//+1
public synchronized void increment() throws InterruptedException {
if (number != 0){//0
//等待
this.wait();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+number);
//通知其他线程，我+1完毕了
this.notifyAll();
}
//-1
public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
if (number == 0){//1
//等待
this.wait();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+number);
//通知其他线程，我-1完毕了
this.notifyAll();
}
}
问题存在 A B C D四个线程！虚假唤醒
if 改成 while判断
package com.yu.pc;
/*
* 线程之间的通信问题，生产者和消费者问题！ 等待唤醒，通知唤醒
* 线程交替执行 A B 操作同一变量 num = 0
* A num+1
* B num-1
* */
public class A {
public static void main(String[] args) {
Data data = new Data();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.increment();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"A").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.decrement();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"B").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.increment();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"C").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.decrement();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"D").start();
}
}
//判断等待，业务，通知
class Data{//数字 资源类
private int number = 0;
//+1
public synchronized void increment() throws InterruptedException {
while (number != 0){//0
//等待
this.wait();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+number);
//通知其他线程，我+1完毕了
this.notifyAll();
}
//-1
public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
while (number == 0){//1
//等待
this.wait();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=>"+number);
//通知其他线程，我-1完毕了
this.notifyAll();
}
}
JUC版的生产者和消费者问题
![(E:\kuangshnegspeakjava\image\屏幕截图 2021-05-23 165358.png)
代码实现
package com.yu.pc;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class B {
public static void main(String[] args) {
Data2 data = new Data2();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.increment();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"A").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.decrement();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"B").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.increment();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"C").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.decrement();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"D").start();
}
}
//判断等待，业务，通知
class Data2 {//数字 资源类
private int number = 0;
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
//condition.await();//等待
//condition.signalAll();//唤醒全部
//+1
public void increment() {
lock.lock();
try {
while (number != 0) {//0
//等待
condition.await();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
//通知其他线程，我+1完毕了
condition.signalAll();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
}
//-1
public void decrement() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (number == 0) {//1
//等待
condition.await();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "=>" + number);
//通知其他线程，我-1完毕了
condition.signalAll();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
}
}
任何一个新的技术，绝对不是仅仅只是覆盖了原来的技术，优势和补充
Condition 精准的通知和唤醒线程