多线程相关一些知识

作者: jeffrey要努力 | 来源:发表于2018-04-17 22:22 被阅读5次

Runnable 和 Thread的关系

Runnable是接口,Thread是一个类
Thread是实现了Runnable接口的类
尽量用Runnable，因为接口继承比类的继承更加面向对象

线程锁的方式

简单的方式就是用synchronized，可以修饰方法，代码块静态方法，对象
如果修饰的是静态方法，该类的所有方法都是用的同一把锁
如果修饰的是非静态的，锁属于这个对象

更细粒度的控制是使用Lock，ReentrantLock, ReentrantReadWriteLock.ReadLock, ReentrantReadWriteLock.WriteLock

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Seller seller = new Seller(20);
        new Thread(seller).start();
        new Thread(seller).start();
        new Thread(seller).start();

    }

/**
** 在竞争的过程中会出现超卖的情况，
**    因为while没有锁住，几个线程在锁住票之前已经持有票了，票的数量不能在锁外去读
**/
public static class Seller implements Runnable {
    private int tickCount;

    public Seller(int count) {
        this.tickCount = count;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (tickCount >0 ) {
            synchronized (Seller.class) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 卖出票 " + tickCount);
                tickCount--;
                /**
                 * 这个放到里面，模拟耗时操作，比如读写数据库，读写本地文件
                 */
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

打印出来的结果：超卖了一张

Thread-0 : 卖出票 20
Thread-0 : 卖出票 19
Thread-2 : 卖出票 18
Thread-2 : 卖出票 17
Thread-1 : 卖出票 16
Thread-1 : 卖出票 15
Thread-1 : 卖出票 14
Thread-2 : 卖出票 13
Thread-2 : 卖出票 12
Thread-2 : 卖出票 11
Thread-2 : 卖出票 10
Thread-2 : 卖出票 9
Thread-2 : 卖出票 8
Thread-2 : 卖出票 7
Thread-2 : 卖出票 6
Thread-0 : 卖出票 5
Thread-0 : 卖出票 4
Thread-0 : 卖出票 3
Thread-0 : 卖出票 2
Thread-0 : 卖出票 1
Thread-2 : 卖出票 0
Thread-1 : 卖出票 -1

票的正确数量应该在锁里面读取,这样就不会超卖

 public static class Seller implements Runnable {
        private Integer tickCount;

        public Seller(int count) {
            this.tickCount = count;
        }

        @Override
        public void run() {
            while (true ) {
                //所有对象公用一把锁
                synchronized (Seller.class) {
                    //票的判断放到锁里面
                    if (tickCount < 0){
                        return;
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 卖出票 " + tickCount);
                    tickCount--;
                    /**
                     * 这个放到里面，模拟耗时操作，比如读写数据库，读写本地文件
                     */
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

            }
        }
    }

通过Lock实现同步互斥，因为Lock是接口，所以使用它的实现类来ReentrantLock,

/**
     * 通过Lock来实现同步互斥
     */
    public static class Seller implements Runnable {
        private Integer tickCount;
        private Lock lock;

        public Seller(int count) {
            this.tickCount = count;
            this.lock = new ReentrantLock();
        }

        @Override
        public void run() {
            while (true ) {
                    try {
                        lock.lock();
                        //票的判断放到锁里面
                        if (tickCount < 0){
                            return;
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 卖出票 " + tickCount);
                        tickCount--;
                        /**
                         * 这个放到里面，模拟耗时操作，比如读写数据库，读写本地文件
                         */
                            Thread.sleep(100);

                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }finally {
                        lock.unlock();
                    }

                }

            }
        }

线程之间的同步

之前都是互相抢的太不友好了，现在来了个管理者，让大家一销售一次卖N张，卖完就收工让下个销售来，虽然是多线程，但是同一个时刻只有一个线程在工作，通过condition来实现

    public static class SellerManager{
        private ReentrantLock lock;
        private Condition condition;

        public SellerManager(){
            this.lock = new ReentrantLock();
            this.condition = lock.newCondition();
        }

        public void start(){
            TicketCount tickerCount = new TicketCount(15);


            while (tickerCount.getCount() > 0 ){
                System.out.println("新的销售开始");
                Seller seller = new Seller(tickerCount,5,lock,condition);
                new Thread(seller).start();
                try {
                    lock.lock();
                    //需要放在lock里面
                    System.out.println("开始等待第下一个人介入 " +                     lock.getHoldCount());
                    condition.await();
                    lock.unlock();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                    System.out.print(e);

                }
            }
        }
    }

    /***
     * 实现一个人卖5张
     */
    public static class Seller implements Runnable {
        private TicketCount tickCount;

        private int canSellCount;
        private Lock lock;
        private Condition condition;

        public Seller(TicketCount count,int canSellCount,Lock lock,Condition condition) {
            this.tickCount = count;
            this.canSellCount = canSellCount;
            this.lock = lock;
            this.condition = condition;
        }

        @Override
        public void run() {
            while (true ) {
                    if (canSellCount == 0){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 卖票完成 " );

                        break;
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : 卖出票 " + tickCount.getCount());
                    tickCount.sellOne();
                    canSellCount--;
                    /**
                     * 这个放到里面，模拟耗时操作，比如读写数据库，读写本地文件
                     */
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            lock.lock();
            condition.signal();
            lock.unlock();

        }
    }

    private static class TicketCount{
        private int count;

        public TicketCount(int count){
            this.count = count;
        }

        public void sellOne(){
            this.count --;
        }

        public int getCount() {
            return count;
        }
    }
}

打印的结果：

新的销售开始
开始等待第下一个人介入 1
Thread-0 : 卖出票 15
Thread-0 : 卖出票 14
Thread-0 : 卖出票 13
Thread-0 : 卖出票 12
Thread-0 : 卖出票 11
Thread-0 卖票完成
新的销售开始
开始等待第下一个人介入 1
Thread-1 : 卖出票 10
Thread-1 : 卖出票 9
Thread-1 : 卖出票 8
Thread-1 : 卖出票 7
Thread-1 : 卖出票 6
Thread-1 卖票完成
新的销售开始
开始等待第下一个人介入 1
Thread-2 : 卖出票 5
Thread-2 : 卖出票 4
Thread-2 : 卖出票 3
Thread-2 : 卖出票 2
Thread-2 : 卖出票 1
Thread-2 卖票完成

这个修改下就可以实现线程B,C,D等待线程A完成后再进行工作.

单例的写法

/**
 * Created by Administrator on 2018/4/17.
 */


/**
 * 懒汉，对象是懒加载
 * 线程不安全
 */
public class User {
    private static User instance;
    private User(){}

    public static User getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new User();
        }
        return instance;
    }
}


/**
 * 懒汉，对象是懒加载
 * 使用Synchronized修饰了静态方法，所以线程安全
 * 但是方法级别的锁，效率低
 *
 */
public class User {
    private static User instance;
    private User(){}

    public  static synchronized  User getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new User();
        }
        return instance;
    }
}
/**
 * 饿汉
 * 当class文件被加载的时候就创建了对象，获取的时候没有对象创建操作，不存在线程安全问题
 * 如果没用到也占用着内存
 */
public class User {
    private static User instance = new User();
    private User(){
        System.out.println("user 构造函数");
    }

    public  static   User getInstance(){
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("user getInstance");
        return instance;
    }
}

/**
 * 同上，static代码块也是在类加载的时候运行
 */
public class User {
    private static User instance = null;
    static {
        instance = new User();
    }
    private User(){}

    public  static   User getInstance(){
        return instance;
    }
}

/**
 * 这个静态内部类为什么可以延迟创建对象不太明白
 */
public class User {

    private static class UserHolder{
        static {
            System.out.println("UserHolder");

        }
        private static User user = new User();
    }

    private User(){
        System.out.println("user 构造函数");
    }
    static {
        System.out.println("user static");

    }
    public  static   User getInstance(){
        System.out.println("user getInstance");
        return UserHolder.user;
    }
}

/**
 * 利用enum的特性
 * enum里面的对象都是单例的
 * 使用：User.instance.hello();
 */
public enum User{
    instance;
    public void hello(){

    }
}

/**
 * 双重校验锁
 * 用的最多，检查了2次，第二次用synchronized进行了同步，因为只是对代码块修饰，比直接修饰方法效率高一点
 */
public class User{
    private static User user = null;

    private User(){}

    public static User getInstance(){
        if (user == null){
            synchronized (User.class){
                if (user == null){
                    user = new  User();
                }
            }
        }
        return user;
    }

}

多线程相关一些知识

Runnable 和 Thread的关系

线程锁的方式

线程之间的同步

单例的写法

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