目錄

一、Lock 接口

二、線程間的通信

三、線程池

四、定時(shí)器 Timer

五、多線程和異常

一、Lock 接口

1. 線程鎖

• 鎖是控制多個(gè)線程對共享資源進(jìn)行訪問的工具。通常，鎖提供了對共享資源的獨(dú)占訪問。一次只能有一個(gè)線程獲得鎖，對共享資源的所有訪問都需要首先獲得鎖

//鎖的使用 Lock l = new ReentrantLock(); //創(chuàng)建一個(gè)鎖對象 l.lock(); try {// access the resource protected by this lock } finally {l.unlock(); }

• Lock比Synchronize更為靈活的功能：
• boolean tryLock()僅在調(diào)用時(shí)鎖為空閑狀態(tài)才獲取該鎖。如果鎖可用，則獲取鎖，并立即返回值 true。如果鎖不可用，則此方法將立即返回值 false。

2. 同步弊端

• 影響效率
• 如果出現(xiàn)了嵌套鎖，容易產(chǎn)生死鎖

3. 死鎖

• 死鎖：死鎖是指兩個(gè)以上的線程在執(zhí)行過程中，因?yàn)闋帄Z資源而產(chǎn)生的一種相互等待的現(xiàn)象

二、線程間的通信

1. wait()

• 導(dǎo)致當(dāng)前線程處于等待狀態(tài)
• 只有在其他線程線程中調(diào)用了notify()方法或 notifyAll()來喚醒，因?yàn)?wait()方法阻塞了線程
• 在調(diào)用 wait方法之前，當(dāng)前線程必須擁有此對象監(jiān)視器(鎖對象)，換句話說，必須在 鎖對象 上調(diào)用 wait方法（此方法只應(yīng)該由作為此對象監(jiān)視器的所有者的線程 來調(diào)用）
• 一旦在鎖對象上調(diào)用了 wait方法，緊接著：
  • 當(dāng)前線程放棄 cpu 執(zhí)行權(quán)，并等待
  • 放棄持有的 鎖對象

wait()和 sleep()比較
相同點(diǎn)：使當(dāng)前線程放棄cpu執(zhí)行權(quán)，處于阻塞狀態(tài)
不同點(diǎn)：

線程因?yàn)?sleep() 方法 處于阻塞狀態(tài)的時(shí)候，不會放棄所持有的鎖對象；線程因?yàn)?strong>wait() 處于阻塞狀態(tài)的時(shí)候，會放棄鎖對象

使用條件： sleep() 沒有任何特殊條件； 使用 wait() 則必須持有鎖，在鎖對象上調(diào)用**wait()**方法

喚醒條件：sleep() 的喚醒條件是休眠時(shí)間結(jié)束；wait() 被喚醒，只能是在其它線程中調(diào)用了同一個(gè)鎖對象的 notify() 或者 **notifyAll()**方法

2. nofity()

• 喚醒在此對象(調(diào)用wait的同一個(gè)鎖對象) 監(jiān)視器上等待的單個(gè)線程；如果所有線程都在此對象上等待，則會選擇喚醒其中一個(gè)線程
• 直到當(dāng)前線程放棄此對象上的鎖定，才能繼續(xù)執(zhí)行被喚醒的線程
• 被喚醒的線程將以常規(guī)方式與在該對象上主動同步的其他所有線程進(jìn)行競爭

3. notifyAll()

• 喚醒在此對象監(jiān)視器上等待的所有線程

三、線程池

1. 概述

• 我們創(chuàng)建一個(gè)線程，只能使用一次
• 線程池，其實(shí)就是一個(gè)容納多個(gè)線程的容器，其中的線程可以反復(fù)使用，省去了頻繁創(chuàng)建線程對象的操作，無需反復(fù)創(chuàng)建線程而消耗過多資源
• 線程池的原理：線程池里每一個(gè)線程代碼結(jié)束后，并不會死亡，而是再次回到線程池中成為空閑狀態(tài)，等待下一次被使用

為什么要使用線程池？

在 java 中，如果每個(gè)請求到達(dá)就創(chuàng)建一個(gè)新線程，開銷是相當(dāng)大的。在實(shí)際使用中，創(chuàng)建和銷毀線程花費(fèi)的時(shí)間和消耗的系統(tǒng)資源都相當(dāng)大，甚至可能要比在處理實(shí)際的用戶請求的時(shí)間和資源要多的多。

除了創(chuàng)建和銷毀線程的開銷之外，活動的線程也需要消耗系統(tǒng)資源。如果在一個(gè)jvm里創(chuàng)建太多的線程，可能會使系統(tǒng)由于過度消耗內(nèi)存或“切換過度”而導(dǎo)致系統(tǒng)資源不足。

為了防止資源不足，需要采取一些辦法來限制任何給定時(shí)刻處理的請求數(shù)目，盡可能減少創(chuàng)建和銷毀線程的次數(shù)，特別是一些資源耗費(fèi)比較大的線程的創(chuàng)建和銷毀，盡量利用已有對象來進(jìn)行服務(wù)。

線程池主要用來解決線程生命周期開銷問題和資源不足問題。通過對多個(gè)任務(wù)重復(fù)使用線程，線程創(chuàng)建的開銷就被分?jǐn)偟搅硕鄠€(gè)任務(wù)上了，而且由于在請求到達(dá)時(shí)線程已經(jīng)存在，所以消除了線程創(chuàng)建所帶來的延遲。這樣，就可以立即為請求服務(wù)，使用應(yīng)用程序響應(yīng)更快。另外，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整線程中的線程數(shù)目可以防止出現(xiàn)資源不足的情況。

2. 創(chuàng)建線程池

• 通常，線程池都是通過 線程池工廠 創(chuàng)建，再調(diào)用線程池中的方法獲取線程，再通過線程去執(zhí)行任務(wù)方法Executors：線程池創(chuàng)建工廠類
• public static ExecutorService newCachedThreadPool()
  • 創(chuàng)建一個(gè)可根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建新線程 的線程池，但是在以前構(gòu)造的線程可用時(shí)將重用它們 (可變)
  • 對于執(zhí)行很多短期異步（短但是頻繁） 任務(wù)的程序而言，這些線程池通常可提高程序性能
  • 如果現(xiàn)有線程沒有可用的，則創(chuàng)建一個(gè)新線程并添加到池中
  • 終止并從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程（折中）
• public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
  • 創(chuàng)建一個(gè)可重用固定線程數(shù)的線程池，以共享的無界隊(duì)列方式來運(yùn)行這些線程
  • 如果在所有線程處于活動狀態(tài)時(shí)提交附加任務(wù)，則在有可用線程之前，附加任務(wù)將在隊(duì)列中等待
• public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
  • 創(chuàng)建一個(gè)使用單個(gè) worker 線程的 Executor，以無界隊(duì)列方式來運(yùn)行該線程
  • 可保證順序地執(zhí)行各個(gè)任務(wù)
• 以上方法返回了一個(gè)ExecutorService，該對象表示一個(gè)線程池，它可以執(zhí)行 Runable對象代表的線程。

3. 提交任務(wù)

• Runnable 接口
• Callable 接口類似于 Runnable，用來指定線程的任務(wù)。其中的 call() 方法，用來返回線程任務(wù)執(zhí)行完畢后的結(jié)果，call方法可拋出異常。
• ExecutorService：線程池類
• <T> Future<T> **submit**(Callable<T> task)：獲取線程池中的某一個(gè)線程對象，并執(zhí)行線程中的call()方法
• Future接口：用來記錄線程任務(wù)執(zhí)行完畢后產(chǎn)生的結(jié)果。
  • get()獲取 Future對象中封裝的數(shù)據(jù)結(jié)果
• void shutdown()：啟動一次順序關(guān)閉，執(zhí)行以前提交的任務(wù)，但 不接受新任務(wù)
• shutdownNow()方法： 試圖停止所有正在執(zhí)行的活動任務(wù)，暫停處理正在等待的任務(wù)，并返回等待執(zhí)行的任務(wù)列表。

4. 使用線程池中線程對象的步驟：

• 創(chuàng)建線程池對象
• 創(chuàng)建 Runnable 接口/Callable接口 子類對象
• 提交 Runnable 接口/Callable接口 子類對象
• 關(guān)閉線程池

public class ThreadPool {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {//創(chuàng)建一個(gè)newCachedThreadPoolExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);//操作線程池//向線程池提交任務(wù)executorService.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("hello, thread pool");}});//Callable接口的使用Future<Integer> future = executorService.submit(new Callable<Integer>() {@Overridepublic Integer call() throws Exception {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);int sum = 0;for (int i = 0; i < 10; i++) {sum += i;}return sum;}});System.out.println(future);System.out.println(future.get());} }

四、定時(shí)器 Timer

1. 概述

• 調(diào)度定時(shí)任務(wù)，幫助我們在稍后的時(shí)刻執(zhí)行定時(shí)任務(wù)。一種工具，線程用其安排以后在后臺線程中執(zhí)行的任務(wù)。可安排任務(wù) 執(zhí)行一次，或者 定期重復(fù)執(zhí)行

2. TimerTask 定時(shí)任務(wù)

• 定時(shí)任務(wù)：TimerTask對象表示定時(shí)任務(wù)
• Timer調(diào)度定時(shí)任務(wù)，定時(shí)任務(wù)的內(nèi)容由TimerTask的run方法 運(yùn)行決定
• 在 timer 中所有的定時(shí)任務(wù)都是運(yùn)行在同一個(gè)線程中

cancel 取消定時(shí)任務(wù)

• 如果利用TimerTask的cancel要取消定時(shí)任務(wù)，在定時(shí)任務(wù)已經(jīng)開始運(yùn)行時(shí)， 調(diào)用cancel方法，是沒有效果的
  利用Timer的cancel方法取消定時(shí)任務(wù),其實(shí)是終止Timer本身

public class TimerDemo {public static void main(String[] args) {//定義一個(gè)定時(shí)器// 在timer中所有的定時(shí)任務(wù)都是運(yùn)行在同一個(gè)線程中Timer timer = new Timer(); //默認(rèn)不是守護(hù)線程//在定時(shí)器上調(diào)度，定時(shí)任務(wù)timer.schedule(new MyTimerTask(), 3000);timer.schedule(new MyTimerTask(), 1000);//調(diào)度器重復(fù)執(zhí)行定時(shí)任務(wù)timer.schedule(new MyTimerTask(timer), 0, 2000);} }class MyTimerTask extends TimerTask {Timer timer;public MyTimerTask(Timer timer) {this.timer = timer;}@Overridepublic void run() {//在輸出之前，取消定時(shí)任務(wù)//cancel();//利用Timer的cancel方法取消定時(shí)任務(wù),其實(shí)timer的cance方法，是終止Timer本身timer.cancel();System.out.println("hello timer");} }

五、多線程和異常

• 在 Thread 類中，不可以拋出編譯型異常，但是可以拋出運(yùn)行時(shí)異常
• 當(dāng) 運(yùn)行時(shí)異常拋出線程(溢出線程)，能不能捕獲？

java語言，并不能直接用try-catch代碼塊捕獲，溢出線程的異常，這是java語言實(shí)現(xiàn)上的一個(gè)遺憾，但是，并不是說，溢出線程的異常開發(fā)者就沒辦法捕獲了。—> Thread.UncaughtExceptionHandler

• static setDefaultUncaughtExceptionHandler，處理所有線程中未捕獲的異常(溢出線程的異常)
• setUncaughtExceptionHandler，處理某一個(gè)線程中的未捕獲的異常(溢出線程的異常)

public class supplement01 {public static void main(String[] args) {//我們可以通過設(shè)置UncaughtExceptionHandler對象，讓該對象捕獲溢出線程的異常// callback 回調(diào)Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {// 這個(gè)方法，會在日志模塊 -》 將這些異常信息，通過流保存到文件中//處理溢出線程的異常System.out.println("DefaultUncaughtExceptionHandler");}});//在主線程中捕獲異常CatchThreadException1 catchThreadException = new CatchThreadException1();catchThreadException.setUncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {System.out.println("Thread t" + e.getMessage());}});try{//試圖在主線程捕獲子線程拋出的異常catchThreadException.start();}catch (Exception e) {System.out.println("我捕獲到了異常");}} }class CatchThreadException extends Thread {@Overridepublic void run() {//將異常拋出run方法之外，就等價(jià)于將該拋出了線程throw new RuntimeException("測試拋出線程的異常");} }class CatchThreadException1 extends Thread {@Overridepublic void run() {//將異常拋出run方法之外，就等價(jià)于將該拋出了線程throw new RuntimeException("測試拋出線程的異常");} } ew RuntimeException("測試拋出線程的異常");} }class CatchThreadException1 extends Thread {@Overridepublic void run() {//將異常拋出run方法之外，就等價(jià)于將該拋出了線程throw new RuntimeException("測試拋出線程的異常");} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java-进阶：多线程2的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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