java多线程和并发包入门示例---包含多线程的三种实现方式

xiaoxiao2021-02-28  53

一、java多线程基本入门

java多线程编程还是比较重要的,在实际业务开发中经常要遇到这个问题。 java多线程,传统创建线程的方式有两种。 

1、继承自Thread类,覆写run方法。

2、实现Runnable接口,实现run方法。

启动线程的方法都是调用start方法,真正执行调用的是run方法。

参考代码如下:

 

复制代码代码如下:

package com.jack.thread;

 

/**  * 线程简单演示例子程序  *   * @author pinefantasy  * @since 2013-10-31  */ public class ThreadDemo1 {

    /**      * 第一种方式:继承自Thread类,覆写run方法      */     public static class Test1Thread extends Thread {

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {                 System.out.println("Test1," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);             }         }     }

    /**      * 第二种方式:实现Runnable接口,实现run方法      */     public static class Test2Thread implements Runnable {

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {                 System.out.println("Test2," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);             }         }

    }

    /**     * <pre>     *      * 主线程为main线程      * 分支线程为:1 2 3 三种简单实现方式      *       * @param args      */     public static void main(String[] args) {         new Test1Thread().start();// 启动线程1         new Thread(new Test2Thread()).start();// 启动线程2         new Thread(new Runnable() {

            @Override             public void run() {                 for (int i = 0; i < 100; i++) {                     System.out.println("Test3," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);                 }             }         }).start();// 启动线程3     }

}

 

二、java并发包简单入门 多个线程,统一处理同一个变量演示代码:

 

复制代码代码如下:

package com.jack.thread;

 

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/** * 多线程对同一个变量进行操作 *  * @author pinefantasy * @since 2013-10-31 */public class ThreadDemo2 {

    private static int count = 0;

    public static class CountThread implements Runnable {// 1.这边有线程安全问题,共享变量乱套了

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {                 try {                     Thread.sleep(50);                 } catch (InterruptedException e) {                     e.printStackTrace();                 }                 count++;                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + count);             }         }

    }

    private static final Object lock = new Object();// 这边使用的lock对象

    public static class Count2Thread implements Runnable {// 这边使用的是互斥锁方式

        @Override         public void run() {             synchronized (lock) {// 使用互斥锁方式处理                for (int i = 0; i < 100; i++) {                    count++;                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + count);                }            }        }

    }

    private static AtomicInteger ai = new AtomicInteger();// 这边使用的是并发包的AtomicXXX类,使用的是CAS方式:compare and swap

    public static class Count3Thread implements Runnable {// AtomicInteger内部的CAS实现方式,采用的是:循环、判断、设置三部曲方式

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {                 int tmp = ai.incrementAndGet();// 采用CAS方式处理                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + tmp);             }         }

    }

    private static volatile int countV = 0;// 定义成volatile,让多线程感知,因为值是放在主存中

    public static class Count4Thread implements Runnable {// volatile定义的变量只是说放到了主存,当时++操作并不是原子操作,这个要小心

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {                 try {                     Thread.sleep(50);// 这边让线程休眠下,增加出错概率                 } catch (InterruptedException e) {                     e.printStackTrace();                 }                 countV++;// volatile要正确使用,不是说定义成volatile就是安全的,还是要注意++ --操作并不是原子操作                 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + countV);             }         }

    }

    /**      * 使用泛型简单编写一个测试方法      *       * @param <T>      * @param t      * @throws InstantiationException      * @throws IllegalAccessException      * @throws InterruptedException      */     public static <T> void testTemplate(T t) throws InstantiationException, IllegalAccessException, InterruptedException {         for (int i = 0; i < 5; i++) {             if (t instanceof Runnable) {                 Class<?> c = t.getClass();                 Object object = c.newInstance();                 new Thread((Runnable) object).start();             }         }     }

    /**      * <pre>      * 1.test1 线程不安全演示例子,count变量不能得到预期的效果      * 2.test2 在test1基础上改进的,用互斥锁sync处理      * 3.test3 在test1基础上改进的,用AtomicInteger类来实现      * 4.test4 有问题的方法,因为i++并不是原子操作,将count定义为volatile类型的      *       * @param args      * @throws InterruptedException      * @throws IllegalAccessException      * @throws InstantiationException      */     public static void main(String[] args) throws InterruptedException, InstantiationException, IllegalAccessException {         // 1.测试1         // testTemplate(new CountThread());         // 2.测试2         // testTemplate(new Count2Thread());         // 3.测试3         // testTemplate(new Count3Thread());         // 4.测试4         testTemplate(new Count4Thread());         Thread.sleep(15000);         System.out.println(count);         System.out.println(ai.get());         System.out.println(countV);     }

}

 

生产者-消费者模式 生产者(生成产品的线程)--》负责生成产品 消费者(消费产品的线程)--》负责消费产品 买车人、消费者。 卖车人、销售汽车的人、姑且当做生产者。 仓库、存放汽车的地方。 汽车工厂、真实生成汽车的地方。 参考代码如下: // 没有加上同步机制的代码如下:

 

复制代码代码如下:

package com.jack.thread;

 

import java.util.ArrayList; import java.util.List; import com.jack.thread.ThreadDemo3.CarBigHouse.Car;

/**  * 第一个版本的生产者和消费者线程  *   * @author pinefantasy  * @since 2013-11-1  */ public class ThreadDemo3 {

    /**      * 姑且卖车的当做是生产者线程      */     public static class CarSeller implements Runnable {

        private CarBigHouse bigHouse;

        public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {             this.bigHouse = bigHouse;         }

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程,往仓库里边增加汽车,其实是触发增加汽车                 int count = bigHouse.put();                 System.out.println("生产汽车-->count = " + count);             }         }

    }

    /**      * 姑且买车的人当做是消费者线程      */     public static class Consumer implements Runnable {

        private CarBigHouse bigHouse;

        public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {             this.bigHouse = bigHouse;         }

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程,从仓库里边提取汽车,其实是触发,从仓库里边提取一辆汽车出来                 int count = bigHouse.get();                 System.out.println("消费汽车-->count = " + count);             }         }

    }

    /**      * 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房      */     public static class CarBigHouse {

        public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数         public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list

        public int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口             Car car = CarFactory.makeNewCar();             carList.add(car);// 加到仓库中去             carNums++;// 总数增加1             return carNums;         }

        public int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口             Car car = null;             if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车                 car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car                 carList.remove(car);// 从从库list中移除掉                 carNums--;// 总数减少1             }             return carNums;         }

        public static class Car {

            public String carName;// 汽车名称             public double carPrice;// 汽车价格

            public Car() {             }

            public Car(String carName, double carPrice) {                 this.carName = carName;                 this.carPrice = carPrice;             }         }     }

    /**      * 采用静态工厂方式创建car对象,这个只是简单模拟,不做设计模式上的过多考究      */     public static class CarFactory {

        private CarFactory() {         }

        public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {             return new Car(carName, carPrice);         }

        public static Car makeNewCar() {             return new Car();         }     }

    /**      * 第一个版本的生产者和消费者线程,没有加上同步机制的演示例子      *       * @param args      */     public static void main(String[] args) {         CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();         new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();         new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();     }

}

 

// 加上互斥锁的代码如下:

 

复制代码代码如下:

package com.jack.thread;

 

import java.util.ArrayList; import java.util.List; import com.jack.thread.ThreadDemo4.CarBigHouse.Car;

/**  * 第二个版本的生产者消费者线程  *   * @author pinefantasy  * @since 2013-11-1  */ public class ThreadDemo4 {

    /**      * 姑且卖车的当做是生产者线程      */     public static class CarSeller implements Runnable {

        private CarBigHouse bigHouse;

        public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {             this.bigHouse = bigHouse;         }

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程,往仓库里边增加汽车,其实是触发增加汽车                 int count = bigHouse.put();                 System.out.println("生产汽车-->count = " + count);             }         }

    }

    /**      * 姑且买车的人当做是消费者线程      */     public static class Consumer implements Runnable {

        private CarBigHouse bigHouse;

        public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {             this.bigHouse = bigHouse;         }

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程,从仓库里边提取汽车,其实是触发,从仓库里边提取一辆汽车出来                 int count = bigHouse.get();                 System.out.println("消费汽车-->count = " + count);             }         }

    }

    /**      * 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房      */     public static class CarBigHouse {

        public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数         public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list         // 直接增加上synchronized关键字方式,成员方法,锁的是当前bigHouse对象         // 这种锁是互斥锁,方法在同一个时刻,只有一个线程可以访问到里边的代码

        public synchronized int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口             Car car = CarFactory.makeNewCar();             carList.add(car);// 加到仓库中去             carNums++;// 总数增加1             return carNums;         }

        public synchronized int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口             Car car = null;             if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车                 car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car                 carList.remove(car);// 从从库list中移除掉                 carNums--;// 总数减少1             }             return carNums;         }

        public static class Car {

            public String carName;// 汽车名称             public double carPrice;// 汽车价格

            public Car() {             }

            public Car(String carName, double carPrice) {                 this.carName = carName;                 this.carPrice = carPrice;             }         }     }

    /**      * 采用静态工厂方式创建car对象,这个只是简单模拟,不做设计模式上的过多考究      */     public static class CarFactory {

        private CarFactory() {         }

        public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {             return new Car(carName, carPrice);         }

        public static Car makeNewCar() {             return new Car();         }     }

    /**      * 第二个版本的生产者和消费者线程,加上了同步机制的方法      *       * @param args      */     public static void main(String[] args) {         CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();         new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();         new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();     }

}

 

/ 采用Object类的wait和notify方法或者notifyAll方法(注意notify方法和notifyAll方法区别) // notify是唤醒其中一个在等待的线程。 // notifyAll是唤醒其他全部在等待的线程,但是至于哪个线程可以获得到锁还是要看竞争关系。 线程状态:创建、运行、阻塞、销毁状态。(阻塞情况比较多,比如等待数据IO输入,阻塞了。)

复制代码代码如下:

package com.jack.thread;

 

import java.util.ArrayList; import java.util.List; import com.jack.thread.ThreadDemo4.CarBigHouse.Car;

/**  * 第二个版本的生产者消费者线程  *   * @author pinefantasy  * @since 2013-11-1  */ public class ThreadDemo4 {

    /**      * 姑且卖车的当做是生产者线程      */     public static class CarSeller implements Runnable {

        private CarBigHouse bigHouse;

        public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {             this.bigHouse = bigHouse;         }

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程,往仓库里边增加汽车,其实是触发增加汽车                 int count = bigHouse.put();                 System.out.println("生产汽车-->count = " + count);             }         }

    }

    /**      * 姑且买车的人当做是消费者线程      */     public static class Consumer implements Runnable {

        private CarBigHouse bigHouse;

        public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {             this.bigHouse = bigHouse;         }

        @Override         public void run() {             for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程,从仓库里边提取汽车,其实是触发,从仓库里边提取一辆汽车出来                 int count = bigHouse.get();                 System.out.println("消费汽车-->count = " + count);             }         }

    }

    /**      * 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房      */     public static class CarBigHouse {

        public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数         public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list         public static final int max = 100;// 简单设置下,做下上限设置

        private Object lock = new Object();// 采用object的wait和notify方式处理同步问题

        public int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口             synchronized (lock) {                 if (carList.size() == max) {// 达到了上限,不再生产car                     try {                         lock.wait();// 进行阻塞处理                     } catch (InterruptedException e) {                         e.printStackTrace();                     }                 }                 Car car = CarFactory.makeNewCar();                 carList.add(car);// 加到仓库中去                 carNums++;// 总数增加1                 lock.notify();// 唤醒等待的线程                 return carNums;             }         }

        public int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口             Car car = null;             synchronized (lock) {                 if (carList.size() == 0) {// 没有汽车可以用来消费                     try {                         lock.wait();                     } catch (InterruptedException e) {                         e.printStackTrace();                     }                 }                 if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车                     car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car                     carList.remove(car);// 从从库list中移除掉                     carNums--;// 总数减少1                 }                 lock.notify();                 return carNums;             }         }

        public static class Car {

            public String carName;// 汽车名称             public double carPrice;// 汽车价格

            public Car() {             }

            public Car(String carName, double carPrice) {                 this.carName = carName;                 this.carPrice = carPrice;             }         }     }

    /**      * 采用静态工厂方式创建car对象,这个只是简单模拟,不做设计模式上的过多考究      */     public static class CarFactory {

        private CarFactory() {         }

        public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {             return new Car(carName, carPrice);         }

        public static Car makeNewCar() {             return new Car();         }     }

    /**      * 第二个版本的生产者和消费者线程,加上了同步机制的方法      *       * @param args      */     public static void main(String[] args) {         CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();         new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();         new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();     }

}

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