----多线程通信-----
1.概述:多个线程处理同一个资源,但是各自的任务不相同
eg:线程1负责存储数据,线程2负责处理该数据。数据--就是同一个资源
怎样用java语言描述上面的例子:
* 资源是变化的--数据是变化的--将其封装为对象
* 存在两个任务不同的线程,需要2个run方法--所以封装在两个不同的线程类中
* 必须保证输入和输出处理的是同一个对象-输入输出构造方法传参数(参数为资源对象引用)
* 主函数里面,创建资源对象,线程类对象,启动线程
2.多线程通信依然会出现线程安全的问题
解决办法--同步,在存储资源加同步,但是依然会出错--确保需要同步的都同步
想想同步的前提:同一个锁--多个线程:在输入和输出线程都加同步一个锁保证同步的实现
注意:关于结果的一定分析:输入线程获得执行权,不断的进行赋值操作(会切换),等到时
间片结束后,执行权到输出线程,然后输出线程也会执行一段时间,所以导致输出一大片相
同的情况的出现
3.线程的等待和唤醒机制(重要)----控制输入线程和输出线程的合作
输入-先判断有数据吗--无则输入,有则等待(存在执行权-要释放执行权和执行资格)-阻塞并
唤醒对方 wait()+notify()
输出-先判断有数据吗--有则取出,无则等待(存在执行权-要释放执行权和执行资格)-阻塞并
唤醒对方 wait()+notify()
输入线程与输出线程互相唤醒对方,阻塞是自我的阻塞
涉及到的方法:
wait():让线程处于阻塞状态,被wait的线程被存储在线程池当中
notify():唤醒线程池里面任意的一个线程
notifyAll():唤醒线程池里面所有的线程-让线程具备执行资格
注意:
1.这些方法必须定义在同步中,因为这些方法是用于操作线程状态的方法,必须要明确到底
操作的是那个锁上的线程(wait/notify控制某个锁范围内的线程)。
所以调用wait/notify方法必须由多线程对应的锁调用:r.wait/notify
2.wait/notify是在Object里面定义的方法(原因:这些方法是监视器的方法,监视器可以是
任意的对象,所以定义在Object里面),用来操作指定监视器上的线程。
3.wait--throws InterruptedException
4.对于资源的数据应该私有,对外提供访问的方法(保证资源数据同步,唤醒阻塞控制);对
于线程体只仅仅的调用这些方法就可以,不需要再进行额外的处理线程安全以及顺序控制
锁在那里--wait、notify就在那里
5.注意:if是为真执行,wait后,run里面的内容不再继续向下执行
----等待唤醒机制的应用----生产者消费者问题-----
代码模拟一个生产者--一个消费者
1.Rescource
2.Producer
3.Consumer
代码模拟多生产者(t0,t1)--多消费者(t2,t3)
多生产多消费会出现错误原因---t0唤醒t1后,t1直接不进行标记的判断直接生产,导致
前一个产品未被消费,又生产了新的产品。改进if判断改为while循环,会可能出现死
锁,t0,t1,t2,t3都处于阻塞状态。改进想要保证唤醒对方,只好使用notifyAll方法,唤醒所
有被阻塞的方法,本方活,会判断不会盲目生产,对方活了,就能解决死锁。
注意:使用if判断,只会进行判断一次,会导致不该运行的线程运行,导致数据错误
使用notify方法:只是随机的唤醒一个线程,可能就是本方的线程,进而导致死锁
使用while循环--保证线程被唤醒后,线程是否要执行
使用notifyAll()解决死锁保证唤醒的线程包含对方线程
多生产多消费 使用while+notifyAll(效率不好,唤醒本方要进行判断)
新的工具-java.util.concurrent.locks包(包含一些类和接口)--对synchronized的替代
JDK1.5后将同步封装为对象,并将操作锁的隐式定义封装到对象中,将隐式变为显示
try-catch-finally(一定会释放互斥锁)
新工具Lock接口(替代synchronized相关)+Condition接口(封装await/single/singleAll方法
)组合使用。一个锁对象--可以附带多组等待唤醒方法
Lock lock = new ReeectrantLock();
Condition c1 = lock.newCondition();//lock锁对象--两组监视器方法
Condition c2 = lock.newCondition();
之前出现死锁--是没有互相唤醒,或就是去全部唤醒(一个组监视器方法监视生产者消费者)
现在改进后,采用两组监视器方法分别监视生产者和消费者,保证可以实现相互唤醒
关于新工具的总结:
Lock接口:出现的原因是为了替代同步代码块/同步方法,将同步的隐式锁操作变为显示的锁
操作,同时更加灵活,可以在一个锁对象上面加多组监视器
Condition接口:出现替代了Object里面的wait/notify/notifyAll方法,将这些监视器方法
进行单独封装,变成Condition监视器对象,可以和任意锁对象进行组合
对应的监视器方法变为:await/singal/singalAll
---wait/sleep区别----(重要)
1.wait可以指定时间,可以不指定时间;sleep必须指定时间
2.在同步中对CPU的执行权和锁的处理不同
线程wait后,释放执行权,释放锁(必须被唤醒不是主动唤醒)
线程sleep后,释放执行权,但是不会释放锁
3.to,t1,t2都在同步中被wait并释放执行资格和执行权和锁,t4唤醒全部线程,t0,t1,t2,此
时在同步中被唤醒具有执行资格,但是不具备执行权,因为t4还持有锁,t4执行完后释放锁
,被唤醒的3个线程中的一个线程被CPU调度,获得锁开始执行线程的内容。
本质:在同步中,只有持有锁的线程可以运行
-----线程的停止-------
1.stop方法--过时存在不安全性(强制终止线程)
2.run方法执行完后就正常终止(里面一般都具备循环)
3.之所以使用多线程就是解决,程序中某段代码执行此时过多,影响下面代码的执行,所以
通常把循环放在线程里面,下面的代码方主线程里面,让它们并发执行,可以提高效率
-----怎样控制线程任务结束---
任务都会有循环结构,只要控制住循环就可以结束任务
控制循环:通常使用定义条件标记完成
对外提供公开的修改标记值的方法,并在主线程中调用该方法就可以停止线程
4.同步中如何停止线程(线程处于冻结状态-没有机会读到标记)
interrupt方法--在调用sleep,wait等方法处于冻结状态后,调用interrupt方法可以清除中
断状态--将线程的冻结状态变为可运行状态 (中断--是一种冻结状态)
中断状态被清除:线程状态由冻结变为可执行状态
interrupt方法--会抛出InterruptedExcption(在线程不该醒来的时候叫醒线程)-记得要处理
该异常。在catch里面修改标记
notify--只能唤醒wait的方法
interrupt--强制的唤醒-一定会出现中断异常
eg:一个kiss叫醒--notify
一棒打醒---interrupt
结束进程:其实就是强制的将进程里面的线程都结束并释放该片内存空间
系统级的进程用户不能进行结束
----线程中其他常见线程方法----
setDaemon()将线程设为守护线程,正在运行的所有线程都是守护线程,JVM停止运行
使用时机:在启动线程前调用
后台线程:开始运行相同,结束不同,前台线程必须手动结束,后台线程可以在前台线程都
结束后,自动结束。后台线程依附于前台线程。
join();线程调用该方法后(在主线程中调用),主线程释放执行权和执行资格,让该线程执行
完后,该线程正常终止,主线程获得执行资格再和其他线程夺取执行权
一般用于临时加入线程--运算
setPriority():设置线程优先级;并不是优先级越高就一定先执行,而是被执行的概率大一
些,1-10,把常见的优先级1,5,10定义为静态常量。
toString():线程对象具备对应的字符串表现形式
yield():主动释放一次执行权,下次的时候会和其他线程夺取执行权-静态方法
创建线程的快捷方式:使用匿名内部类