Java多线程(三)(java多线程实战指南)

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  Java多线程(三)

  目录Java多线程(三)五、线程的通信5.1 wait() 与 notify() 和 notifyAll() 介绍:5.2 wait() 的使用:5.3 notify() / notifyAll() 的使用5.4 经典例题:生产者/消费者问题六、JDK5.0新增多线程创建方式6.1 多线程的创建方式之三:实现Callable接口6.2 多线程的创建方式之四:使用线程池

  五、线程的通信

  5.1 wait() 与 notify() 和 notifyAll() 介绍:

  wait():令当前线程挂起并放弃CPU、同步资源并等待,使别的线程可访问并修改共享资源,而当前线程排队等候其他线程调用notify() 或 notifyAll() 方法唤醒,唤醒后等待重新获得对监视器的所有权后才能继续执行。

  notify():唤醒正在排队等待同步资源的线程中优先级最高者结束等待。

  notifyAll ():唤醒正在排队等待资源的所有线程结束等待。

  
这三个方法只有在 synchronized 方法 或 synchronized 代码块中才能使用,否则会报 java.lang.IllegalMonitorStateException异常。

  
因为这三个方法必须有锁对象调用,而任意对象都可以作为 synchronized 的同步锁, 因此这三个方法只能在Object类中声明。

  
在当前线程中调用方法: 对象名.wait() 。

  使当前线程进入等待(某对象)状态 ,直到另一线程对该对象发出 notify (或notifyAll) 为止。

  调用方法的必要条件:当前线程必须具有对该对象的监控权(加锁)。

  调用此方法后,当前线程将释放对象监控权 ,然后进入等待。

  在当前线程被 notify 后,要重新获得监控权,然后从断点处继续代码的执行。

  5.3 notify() / notifyAll() 的使用

  在当前线程中调用方法: 对象名.notify()。

  功能:唤醒等待该对象监控权的一个/所有线程。

  调用方法的必要条件:当前线程必须具有对该对象的监控权(加锁)。

  5.4 经典例题:生产者/消费者问题

  题目描述:

  生产者(Productor)将产品交给店员(Clerk),而消费者(Customer)从店员处取走产品,店员一次只能持有固定数量的产品(比如:20),如果生产者试图生产更多的产品,店员会叫生产者停一下,如果店中有空位放产品了再通知生产者继续生产;如果店中没有产品了,店员会告诉消费者等一下,如 果店中有产品了再通知消费者来取走产品。

  

class Clerk{

 

   private int productCount = 0;

   //生产产品

   public synchronized void produceProduct() {

   if(productCount 20){

   productCount++;

   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始生产第" + productCount + "个产品");

   notify();

   }else{

   //等待

   try {

   wait();

   } catch (InterruptedException e) {

   e.printStackTrace();

   //消费产品

   public synchronized void consumeProduct() {

   if(productCount 0){

   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":开始消费第" + productCount + "个产品");

   productCount--;

   notify();

   }else{

   //等待

   try {

   wait();

   } catch (InterruptedException e) {

   e.printStackTrace();

  class Producer extends Thread{//生产者

   private Clerk clerk;

   public Producer(Clerk clerk) {

   this.clerk = clerk;

   @Override

   public void run() {

   System.out.println(getName() + ":开始生产产品.....");

   while(true){

   try {

   Thread.sleep(10);

   } catch (InterruptedException e) {

   e.printStackTrace();

   clerk.produceProduct();

  class Consumer extends Thread{//消费者

   private Clerk clerk;

   public Consumer(Clerk clerk) {

   this.clerk = clerk;

   @Override

   public void run() {

   System.out.println(getName() + ":开始消费产品.....");

   while(true){

   try {

   Thread.sleep(20);

   } catch (InterruptedException e) {

   e.printStackTrace();

   clerk.consumeProduct();

  public class ProductTest {

   public static void main(String[] args) {

   Clerk clerk = new Clerk();

   Producer p1 = new Producer(clerk);

   p1.setName("生产者1");

   Consumer c1 = new Consumer(clerk);

   c1.setName("消费者1");

   Consumer c2 = new Consumer(clerk);

   c2.setName("消费者2");

   p1.start();

   c1.start();

   c2.start();

  

 

  六、JDK5.0新增多线程创建方式

  6.1 多线程的创建方式之三:实现Callable接口

  创建一个实现 Callable 的实现类

  实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call() 中。

  创建 Callable 接口实现类的对象。

  将此 Callable 接口实现类的对象作为传递到 FutureTask 构造器中,创建 FutureTask 的对象。

  将 FutureTask 的对象作为参数传递到 Thread 类的构造器中,创建 Thread 对象,并调用 start() 。

  获取 Callable 中 call 方法的返回值。(可选)

  

//1.创建一个实现Callable的实现类

 

  class NumThread implements Callable{

   //2.实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中

   @Override

   public Object call() throws Exception {

   int sum = 0;

   for (int i = 1; i = 100; i++) {

   if(i % 2 == 0){

   System.out.println(i);

   sum += i;

   return sum;

  public class ThreadNew {

   public static void main(String[] args) {

   //3.创建Callable接口实现类的对象

   NumThread numThread = new NumThread();

   //4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象

   FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);

   //5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start()

   new Thread(futureTask).start();

   try {

   //6.获取Callable中call方法的返回值

   //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。

   Object sum = futureTask.get();

   System.out.println("总和为:" + sum);

   } catch (InterruptedException e) {

   e.printStackTrace();

   } catch (ExecutionException e) {

   e.printStackTrace();

  

 

  
可以对具体Runnable、Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果等。

  FutrueTask 是 Futrue 接口的唯一的实现类。

  FutureTask 同时实现了Runnable, Future接口。它既可以作为 Runnable 被线程执行,又可以作为 Future 得到 Callable 的返回值。

  
线程池的引入:

  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。

  
线程池的思路:

  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。

  
maximumPoolSize:最大线程数

  keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止

  
(1)提供指定线程数量的线程池。

  (2)执行指定的线程的操作,需要提供实现 Runnable 接口或 Callable 接口实现类的对象。

  (3)关闭连接池。

  

class NumberThread implements Runnable{

 

   @Override

   public void run() {

   for(int i = 0;i = 100;i++){

   if(i % 2 == 0){

   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);

  class NumberThread1 implements Runnable{

   @Override

   public void run() {

   for(int i = 0;i = 100;i++){

   if(i % 2 != 0){

   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);

  public class ThreadPool {

   public static void main(String[] args) {

   //1. 提供指定线程数量的线程池

   ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

   //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象

   service.execute(new NumberThread());//适合适用于Runnable

   service.execute(new NumberThread1());//适合适用于Runnable

  // service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable

   //3.关闭连接池

   service.shutdown();

  

 

  线程池相关API

  
JDK 5.0 起提供了线程池相关API:ExecutorService 和 Executors 。

  ExecutorService:真正的线程池接口。常见子类 ThreadPoolExecutor。

  

// 执行任务/命令,没有返回值,一般用来执行 Runnable

 

   void execute(Runnable command)

  // 执行任务,有返回值,一般又来执行 Callable

   Future submit(Callable task)

  // 关闭连接池

   void shutdown()

  

 

  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。

  

// 创建一个可根据需要创建新线程的线程池

 

   Executors.newCachedThreadPool()

  // 创建一个可重用固定线程数的线程池

   Executors.newFixedThreadPool(n)

  // 创建一个只有一个线程的线程池

   Executors.newSingleThreadExecutor()

  // 创建一个线程池,它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。

   Executors.newScheduledThreadPool(n)

  

 

  
ExecutorService 是一个接口,里面并没有设置线程池属性的方法,故不能用该接口的对象来对线程池进行属性设置。

  
设置线程池属性需要通过创建 ExecutorService 接口的实现类 ThreadPoolExecutor 的对象,调用该实现类的方法进行设置。

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