Day25_多线程第二天

2023-08-04 22:30:16

1、单例(掌握)

恶汉式


class Singleton {
	//1,私有构造方法,其他类不能访问该构造方法了
	private Singleton(){}
	//2,创建本类对象
	private static Singleton s = new Singleton();
	//3,对外提供公共的访问方法
	public static Singleton getInstance() {//获取实例
		return s;
	}
}

懒汉式


class Singleton {
	//1,私有构造方法,其他类不能访问该构造方法了
	private Singleton(){}
	//2,声明一个引用
	private static Singleton s ;
	//3,对外提供公共的访问方法
	public static Singleton getInstance() {//获取实例
		if(s == null) {
			//线程1等待,线程2等待
			s = new Singleton();
		}
		
		return s;
	}
}

饿汉式和懒汉式的区别

1,饿汉式是空间换时间,懒汉式是时间换空间

2,在多线程访问时,饿汉式不会创建多个对象,而懒汉式有可能会创建多个对象

2、JAVA通过命令执行Windows程序-Runtime


	public static void main(String[] args) throws Exception{
		//执行windows中的某些命令
		Process exec = Runtime.getRuntime().exec("arp -a");
		//获取控制台打印出的数据
		BufferedReader stream = new BufferedReader(new InputStreamReader(exec.getInputStream()));
		String line;
		while((line=stream.readLine()) != null){
			System.out.println(line);
		}
	}

3、定时器-Timer


	/*
	 * void schedule(TimerTask 要执行的任务, Date 首次运行时间, long 每隔多久执行一次)
	 */
	public static void main(String[] args) {
		
		//从当前时间开始执行，每隔1S执行一次
		new Timer().schedule(new TimerTask() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("HEH");
			}
		}, new Date(),1000);
	}

4、线程之间的通信(多个线程共享同一数据的问题)

* 1.什么时候需要通信

* 多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的

* 如果我们希望他们有规律的执行, 就可以使用通信, 例如每个线程执行一次打印

* 2.怎么通信

* 如果希望线程等待, 就调用wait()

* 如果希望唤醒等待的线程, 就调用notify();

* 这两个方法必须在同步代码中执行, 并且使用同步锁对象来调用


package com.heima.thread2;


public class Demo1_Notify {

	/**
	 * @param args
	 * 等待唤醒机制
	 */
	public static void main(String[] args) {
		final Printer p = new Printer();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print1();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print2();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
	}

}

//等待唤醒机制
class Printer {
	private int flag = 1;
	public void print1() throws InterruptedException {							
		synchronized(this) {
			if(flag != 1) {
				this.wait();					//当前线程等待
			}
			System.out.print("黑");
			System.out.print("马");
			System.out.print("程");
			System.out.print("序");
			System.out.print("员");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 2;
			this.notify();						//随机唤醒单个等待的线程
		}
	}
	
	public void print2() throws InterruptedException {
		synchronized(this) {
			if(flag != 2) {
				this.wait();
			}
			System.out.print("传");
			System.out.print("智");
			System.out.print("播");
			System.out.print("客");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 1;
			this.notify();
		}
	}
}

5、1.5新特性

替换之前的同步代码块和等待唤醒方法

1、替换同步代码

创建ReentrantLock lock = new ReentrantLock

之前synchronized代码块被lock.lock();lock.unlock()替换

2、替换等待唤醒的方法，之前调用的是锁对象的wait() notify() notifyAll()方法 ,这三个方法都Object类里面的

通过newCondition对象

wait()方法被 await()替换

notify()方法被signal()替换

* 1.同步

* 使用ReentrantLock类的lock()和unlock()方法进行同步

* 2.通信

* 使用ReentrantLock类的newCondition()方法可以获取Condition对象

* 需要等待的时候使用Condition的await()方法, 唤醒的时候用signal()方法

* 不同的线程使用不同的Condition, 这样就能区分唤醒的时候找哪个线程了


package com.heima.thread2;

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Demo3_ReentrantLock {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		final Printer3 p = new Printer3();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print1();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print2();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print3();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
	}

}

class Printer3 {
	private ReentrantLock r = new ReentrantLock();
	private Condition c1 = r.newCondition();
	private Condition c2 = r.newCondition();
	private Condition c3 = r.newCondition();
	
	private int flag = 1;
	public void print1() throws InterruptedException {							
		r.lock();								//获取锁
			if(flag != 1) {
				c1.await();
			}
			System.out.print("黑");
			System.out.print("马");
			System.out.print("程");
			System.out.print("序");
			System.out.print("员");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 2;
			//this.notify();						//随机唤醒单个等待的线程
			c2.signal();
		r.unlock();								//释放锁
	}
	
	public void print2() throws InterruptedException {
		r.lock();
			if(flag != 2) {
				c2.await();
			}
			System.out.print("传");
			System.out.print("智");
			System.out.print("播");
			System.out.print("客");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 3;
			//this.notify();
			c3.signal();
		r.unlock();
	}
	
	public void print3() throws InterruptedException {
		r.lock();
			if(flag != 3) {
				c3.await();
			}
			System.out.print("i");
			System.out.print("t");
			System.out.print("h");
			System.out.print("e");
			System.out.print("i");
			System.out.print("m");
			System.out.print("a");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 1;
			c1.signal();
		r.unlock();
	}
}

6、线程组(了解)

A:线程组概述

Java中使用ThreadGroup来表示线程组，它可以对一批线程进行分类管理，Java允许程序直接对线程组进行控制。

默认情况下，所有的线程都属于主线程组。

public final ThreadGroup getThreadGroup()//通过线程对象获取他所属于的组

public final String getName()//通过线程组对象获取他组的名字

我们也可以给线程设置分组

1,ThreadGroup(String name) 创建线程组对象并给其赋值名字

2,创建线程对象

3,Thread(ThreadGroup?group, Runnable?target, String?name)

4,设置整组的优先级或者守护线程

B:案例演示

线程组的使用,默认是主线程组


MyRunnable mr = new MyRunnable();
		Thread t1 = new Thread(mr, "张三");
		Thread t2 = new Thread(mr, "李四");
		//获取线程组
		// 线程类里面的方法：public final ThreadGroup getThreadGroup()
		ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();
		ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
		// 线程组里面的方法：public final String getName()
		String name1 = tg1.getName();
		String name2 = tg2.getName();
		System.out.println(name1);
		System.out.println(name2);
		// 通过结果我们知道了：线程默认情况下属于main线程组
		// 通过下面的测试，你应该能够看到，默任情况下，所有的线程都属于同一个组
		System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup().getName());

	 自己设定线程组
			
		// ThreadGroup(String name)
		ThreadGroup tg = new ThreadGroup("这是一个新的组");

		MyRunnable mr = new MyRunnable();
		// Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
		Thread t1 = new Thread(tg, mr, "张三");
		Thread t2 = new Thread(tg, mr, "李四");
		
		System.out.println(t1.getThreadGroup().getName());
		System.out.println(t2.getThreadGroup().getName());
		
		//通过组名称设置后台线程，表示该组的线程都是后台线程
		tg.setDaemon(true);

7、线程池(了解)

A:线程池概述

程序启动一个新线程成本是比较高的，因为它涉及到要与操作系统进行交互。而使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中要创建大量生存期很短的线程时，更应该考虑使用线程池。线程池里的每一个线程代码结束后，并不会死亡，而是再次回到线程池中成为空闲状态，等待下一个对象来使用。在JDK5之前，我们必须手动实现自己的线程池，从JDK5开始，Java内置支持线程池

B:内置线程池的使用概述

JDK5新增了一个Executors工厂类来产生线程池，有如下几个方法

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

这些方法的返回值是ExecutorService对象，该对象表示一个线程池，可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程。它提供了如下方法

Future<?> submit(Runnable task)

<T> Future<T> submit(Callable<T> task)

使用步骤：

创建线程池对象

创建Runnable实例

提交Runnable实例

关闭线程池

C:案例演示

提交的是Runnable


		// public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

		// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
		pool.submit(new MyRunnable());
		pool.submit(new MyRunnable());

		//结束线程池
		pool.shutdown();

8、线程第三种创建方式(了解)

提交的是Callable


// 创建线程池对象
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

		// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
		Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
		Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));

		// V get()
		Integer i1 = f1.get();
		Integer i2 = f2.get();

		System.out.println(i1);
		System.out.println(i2);

		// 结束
		pool.shutdown();

		public class MyCallable implements Callable<Integer> {

			private int number;
		
			public MyCallable(int number) {
				this.number = number;
			}
		
			@Override
			public Integer call() throws Exception {
				int sum = 0;
				for (int x = 1; x <= number; x++) {
					sum += x;
				}
				return sum;
			}
		
		}

多线程程序实现的方式3的好处和弊端

好处：

可以有返回值

可以抛出异常

弊端：

代码比较复杂，所以一般不用

5、等待唤醒机制

1、前提(掌握)

两个线程共用一把锁，此时可以调用该锁的wait和notify方法，实现等待唤醒机制

2、IllegalMonitorStateException异常原因及解决办法

如果当前的线程不是此对象锁的所有者，却调用该对象的notify(),notify(),wait()方法时抛出该异常

换句话说就是当前线程中的同步代码块的锁和调用这三个方法的锁对象不一致就会报错，例如

synchronized(Student.class){

Object.class.notify();

}

注意必须有线程现在自食用Object.class锁

3、sleep和wait的区别(掌握)

wait:是Object类的方法，可以不用传递参数，释放锁对象

sleep：是Thread类的静态方法，需要传递参数,不释放所对象

4、以下代码有没有问题

public synchronized void set(String name, int age) {

          if (this.flag) {

               try {

                    Object.class.wait();

               } catch (Exception e) {

               }

          }

          this.name = name;

          this.age = age;

          this.flag = true;

          Object.class.notify();

}

6、工厂模式(掌握)

创建对象的事情，可能比较复杂的，所以创建对象的这个逻辑我们应该定义到专门的一个类里面，这个类专门负责创建各种对象实例，那么这个类就被称为工厂类

简单工厂和工厂模式的区别

简单工厂：一个工厂可以创建多个对象，如果要添加对象，那应该修改工厂.简单工厂模式中的工厂类一般是使用静态方法，通过接收的参数的不同来返回2不同的对象实例。不修改代码无法扩展

工厂模式：一个工厂对应一个对象，换句话说一个工厂只能创建一个对象，如果我要创建这个对象，第一步应该先创建工厂对象，然后通过工厂对象来创建对象。如果要添加对象，只需要再新增一个工厂即可，更符合开闭原则

比如说，我们现在有很多动物类，猫，狗，猪 ...

而这些动物有相同的行为， eat()。

抽取一个共同的父类。动物。

简单工厂模式：

Animal

|--Dog

|--Cat

AnimalFactory

public static Animal createAnimal(String type){

if("dog".equals(type)){

return new Dog();

}else if("cat".equals(type)){

return new Cat();

}else {

return null;

}

工厂方法模式：

Animal

|--Dog

|--Cat

|--Pig

AnimalFactory

|--DogFactory

|--CatFactory

|--PigFactory

7、适配器模式（掌握）

定义一个抽象类，该类将接口中的方法全部空实现


package com.heima.适配器;

public class Demo1_Adapter {

	/**
	 * @param args
	 * 适配器设计模式
	 * 鲁智深
	 */
	public static void main(String[] args) {
		
	}

}

interface 和尚 {
	public void 打坐();
	public void 念经();
	public void 撞钟();
	public void 习武();
}

abstract class 天罡星 implements 和尚 {		//声明成抽象的原因是,不想让其他类创建本类对象,因为创建也没有意义,方法都是空的

	@Override
	public void 打坐() {
	}

	@Override
	public void 念经() {
	}

	@Override
	public void 撞钟() {
	}

	@Override
	public void 习武() {
	}
	
}

class 鲁智深 extends 天罡星 {
	public void 习武() {
		System.out.println("倒拔垂杨柳");
		System.out.println("拳打镇关西");
		System.out.println("大闹野猪林");
		System.out.println("......");
	}
}

13、今天必须掌握的内容，面试题，笔试题。(掌握这个就可以放心学习后面的知识了)

1、说说单例设计模式

2、如何通过Java执行windows命令

3、Java中的定时器是哪个类

4、使用ReentrantLock的好处

5、说说简单工厂模式和工厂模式

6、说说适配器设计模式

来自为知笔记(Wiz)

码农公寓

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