Day 2：线程与进程系列问题（二）

补充：

线程的创建方式二：

　　1.自定义一个实现Runnable接口的类

　　2.实现Runnable接口中的run方法把自定义线程的任务写在run方法中

　　3.创建实现Runnable接口的对象

　　4.创建Thread类的对象，并且把 3 中的对象作为实参传递（Thread thread = new Thread(Runnable target,"名字");）

　　5.调用Thread对象的start方法，开启一个线程

课后习题：一个银行账户5000块，两夫妻一个拿着存折，一个拿着卡，开始取钱比赛，每次只能取100块，要求不准出现线程安全问题。用线程创建方法二实现。

public class Demo1 implements Runnable {
    
    static int money = 5000;
    static    Object lock = new Object();

    public Demo1(String string) {
        
    }

    public void run() {
        while(true) {
            synchronized (lock) {
                if(money>0) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"取走100元，还剩"+(money-100)+"元！");
                    money-=100;
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }else {
                    System.out.println("银行卡没有存款了！");
                    break;
                }    
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Demo1 men = new Demo1("男士");
        Demo1 women = new Demo1("女士");
        
        Thread a = new Thread(men,"男士");
        Thread b = new Thread(men,"女士");
        
        a.start();
        b.start();
    }

}

Q:为什么要把实现Runnable接口的类的对象作为实参传给Thread对象？作用是什么？

A:作用是把实现Runnable接口的类的对象的run方法作为线程的任务代码去执行，也就是把实现Runnable接口的类的对象的作为任务代码传给Thread对象的run方法执行。

线程安全性问题解决方法

方式二：同步函数：同步函数就是使用synchronized修饰一个函数。（大多数情况锁不住）

同步函数要注意的事项：同步函数的锁对象是固定的，不能由你来指定的。

优先使用：同步代码块。
1. 同步代码块的锁对象可以由我们随意指定，方便控制。同步函数的锁对象是固定的，不能由我们来指定。
2. 同步代码块可以很方便控制需要被同步代码的范围，同步函数必须是整个函数的所有代码都被同步了。

新内容：

死锁

java中同步机制解决了线程安全问题，但是也同时引发死锁现象。

死锁现象出现的原因：

1. 存在两个或者两个以上的线程。
2. 存在两个或者两个以上的共享资源。

解决方案：没有方案。只能避免发生。

//演示代码（摘录）：
class DeadLock extends Thread{
    
    public DeadLock(String name){
        super(name);
    }
    
    public void run() {
        if("张三".equals(Thread.currentThread().getName())){
            synchronized ("遥控器") {
                System.out.println("张三拿到了遥控器，准备 去拿电池!!");
                synchronized ("电池") {
                    System.out.println("张三拿到了遥控器与电池了，开着空调爽歪歪的吹着...");
                }
            }
        }else if("狗娃".equals(Thread.currentThread().getName())){
            synchronized ("电池") { 
                System.out.println("狗娃拿到了电池，准备去拿遥控器!!");
                synchronized ("遥控器") {
                    System.out.println("狗娃拿到了遥控器与电池了，开着空调爽歪歪的吹着...");
                }
            }    
        }    
    }
}

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        DeadLock thread1 = new DeadLock("张三");
        DeadLock thread2 = new DeadLock("狗娃");
        //开启线程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }    
}

分析：此时开启了两个线程

当 thread1主动调用run方法在分支结构判断为真的时候获得遥控器资源后（synchronized ("遥控器") 状态为关闭）， thread2已经获得了分支结构中下一个的电池资源，但由于遥控器锁和电池锁是共享资源，所以两个线程互相等待对方解锁才能获得资源，然后才能解锁状态，但是两个资源的锁状态一直为关闭又无法进入，所以进入了死锁状态。

线程的通信

线程通讯：一个线程完成了自己的任务时，要通知另外一个线程去完成另外一个任务.

wait(): 等待如果线程执行了wait方法，那么该线程会进入等待的状态，等待状态下的线程必须要被其他线程调用notify方法才能唤醒。

notify()：唤醒唤醒线程池等待线程其中的一个。
notifyAll() : 唤醒线程池所有等待线程。

wait与notify方法要注意的事项：
1. wait方法与notify方法是属于Object对象的。
2. wait方法与notify方法必须要在同步代码块或者是同步函数中才能使用。
3. wait方法与notify方法必需要由锁对象调用。

作业：有一个水池，水池的容量是固定的500L,一边为进水口,一边为出水口.要求,进水与放水不能同时进行.水池一旦满了不能继续注水,一旦放空了,不可以继续放水. 进水的速度5L/s , 放水的速度2L/s

class watercave{
    
    String name; 
    int Sumwater = 0; 
    boolean flag = false; 
    
}

class in extends Thread{
    watercave p;

    public in(watercave p) {
        this.p = p;
    }
    
    public void run() {
        while(true) {
            synchronized (p) {
            if(p.flag==false) {
                if(p.Sumwater<500) {
                    p.Sumwater+=5;
                    System.out.println("现在有 "+p.Sumwater+"L 水！");
                    p.flag=true;
                    p.notify();
                }
            }else {
                    try {
                        p.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}



class out extends Thread{
    watercave p;

    public out(watercave p) {
        this.p = p;
    }

    public void run() {
        while(true) {
            synchronized (p) {
                if(p.flag==true) {
                    if(p.Sumwater>0) {
                        p.Sumwater-=2;
                        System.out.println("还剩"+p.Sumwater+"L 水！");
                        p.flag=false;
                        p.notify();
                    }
                }
            else {
                    try {
                        p.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }    
            
        }
    }
}




public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        watercave p = new watercave();
        
        in a = new in(p);
        out b= new out(p);
        
        a.start();
        b.start();
    }
}

线程的停止

1. 停止一个线程我们一般都会通过一个变量去控制的。
2. 如果需要停止一个处于等待状态下的线程，那么我们需要通过变量配合notify方法或者interrupt()来使用

//引用代码并分析
public class Demo6 extends Thread {
    
    boolean flag = true;
    
    public Demo6(String name){
        super(name);
    }

    public synchronized void run() {
        int i = 0 ;
        while(flag){
            try {
                this.wait(); //狗娃等待..
            
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.println("接收到了异常了....");
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            i++;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo6 d = new Demo6("狗娃");
        d.setPriority(10);
        d.start();
        
        for(int i = 0 ; i<100 ; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            //当主线程的i是80的时候停止狗娃线程。
            //d.interrupt();  // interrupt()根本就是无法停止一个线程。
            if(i==80){
                d.flag = false;
                d.interrupt(); //把线程的等待状态强制清除，被清除状态的线程会接收到一个InterruptedException。 
                /*synchronized (d) {                    
                    d.notify();
                }*/
            }           
        }    
    }
}

当代码中启动两个线程的时候要用synchronized将狗娃线程的执行代码给锁定，这样才不会出现线程争夺资源所出现的，无法停止一个线程的现象。

后台线程

后台线程（守护线程）：在一个进程中如果只剩下了守护线程，那么守护线程也会死亡。

Q:如何判断线程是不是守护线程？

A:首先线程默认都不是守护线程，需要设置（*.setDaemon(true);true表示设置为守护线程，false表示设置为不是守护线程）。

判断方法（.isDaemon();返回值为true就是守护线程，返回值为false就不是守护线程）

？：模拟QQ下载更新包

public class Demo3 extends Thread {
    
    public Demo3(String name){
        super(name);
    }

    public void run() {
        for(int i = 1 ; i<=100 ; i++){
            System.out.println("更新包目前下载"+i+"%");
            if(i==100){
                System.out.println("更新包下载完毕,准备安装..");
            }
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
         Demo3 d = new Demo3("后台线程");
         d.setDaemon(true); 
         d.start();
         for(int i = 1 ; i<=100 ; i++){
             System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
         }
    }
}

效果图

join方法：一个线程如果执行了join语句，那么就有新的线程加入，执行该语句的线程必须让步给新加入的线程完成任务，然后才能继续执行任务。

//使用方法
class  Mon extends Thread{
    public void run() {
        System.out.println("妈妈洗菜");
        System.out.println("妈妈切菜");
        System.out.println("妈妈准备炒菜，发现没有酱油了..");
        //叫儿子去打酱油
        Son s= new Son();
        s.start();
        try {
            s.join();  
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        System.out.println("妈妈继续炒菜");
        System.out.println("全家一起吃饭..");        
    }
} 

class Son extends Thread{
    
    public void run() {
        System.out.println("儿子下楼..");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("儿子一直往前走");
        System.out.println("儿子打完酱油了");
        System.out.println("上楼，把酱油给老妈");
    }
}

public class Demo8 {
    
    public static void main(String[] args) {
        Mon m = new Mon();
        m.start();
    
    }
}

进程与线程篇终结