1.画图说明线程的生命周期,以及各状态切换使用到的方法等
状态,方法
2.同步代码块中涉及到同步监视器和共享数据,谈谈你对同步监视器和共享数据的理解,
以及注意点。
1.操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码。 -->不能包含代码多了,也不能包含代码少了。
* 2.共享数据:多个线程共同操作的变量。比如:ticket就是共享数据。
* 3.同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象,都可以充当锁。
* 要求:多个线程必须要共用同一把锁。
*
* 补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器。
* 方式二:同步方法。
* 如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中,我们不妨将此方法声明同步的。
*
*
* 5.同步的方式,解决了线程的安全问题。---好处
* 操作同步代码时,只能有一个线程参与,其他线程等待。相当于是一个单线程的过程,效率低。 ---局限性
synchronized(同步监视器){
//操作共享数据的代码 (不能包括多了,也不能包括少了)
}
3. sleep()和wait()的区别
* 1.相同点:一旦执行方法,都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
* 2.不同点:1)两个方法声明的位置不同:Thread类中声明sleep() , Object类中声明wait()
* 2)调用的要求不同:sleep()可以在任何需要的场景下调用。 wait()必须使用在同步代码块或同步方法中
* 3)关于是否释放同步监视器:如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中,sleep()不会释放锁,wait()会释放锁。
4. 写一个线程安全的懒汉式
package com.atguigu.java1;
/**
* 使用同步机制将单例模式中的懒汉式改写为线程安全的
*
*/
public class BankTest {
}
class Bank{
private Bank(){}
private static Bank instance = null;
public static Bank getInstance(){
//方式一:效率稍差
// synchronized (Bank.class) {
// if(instance == null){
//
// instance = new Bank();
// }
// return instance;
// }
//方式二:效率更高
if(instance == null){
synchronized (Bank.class) {
if(instance == null){
instance = new Bank();
}
}
}
return instance;
}
}
5. 创建多线程有哪几种方式?
答:4种
继承Thread类
实现Runnable接口
实现Callable接口
线程池(响应速度提高了,提高了资源的重用率,便于管理)
Thread的生命周期:
图示:
说明:
1.生命周期关注两个概念:状态、相应的方法
2.关注:状态a-->状态b:哪些方法执行了(回调方法)
某个方法主动调用:状态a-->状态b
3.阻塞:临时状态,不可以作为最终状态
死亡:最终状态。
线程的同步机制:
1.背景
例子:创建个窗口卖票,总票数为100张.使用实现Runnable接口的方式
*
* 1.问题:卖票过程中,出现了重票、错票 -->出现了线程的安全问题
* 2.问题出现的原因:当某个线程操作车票的过程中,尚未操作完成时,其他线程参与进来,也操作车票。
* 3.如何解决:当一个线程a在操作ticket的时候,其他线程不能参与进来。直到线程a操作完ticket时,其他线程才可以开始操作ticket。这种情况即使线程a出现了阻塞,也不能被改变。
2.Java解决方案:同步机制
在Java中,我们通过同步机制,来解决线程的安全问题。
方式一:同步代码块
*
* synchronized(同步监视器){
* //需要被同步的代码
*
* }
* 说明:1.操作共享数据的代码,即为需要被同步的代码。 -->不能包含代码多了,也不能包含代码少了。
* 2.共享数据:多个线程共同操作的变量。比如:ticket就是共享数据。
* 3.同步监视器,俗称:锁。任何一个类的对象,都可以充当锁。
* 要求:多个线程必须要共用同一把锁。
*
* 补充:在实现Runnable接口创建多线程的方式中,我们可以考虑使用this充当同步监视器。
在继承Thread类创建多线程的方式中,慎用this充当同步监视器,考虑使用当前类充当同步监视器。
* 方式二:同步方法
* 如果操作共享数据的代码完整的声明在一个方法中,我们不妨将此方法声明同步的。
* 关于同步方法的总结:
* 1. 同步方法仍然涉及到同步监视器,只是不需要我们显式的声明。
* 2. 非静态的同步方法,同步监视器是:this
* 静态的同步方法,同步监视器是:当前类本身
方式三:Lock锁 --- JDK5.0新增
*
* 1. 面试题:synchronized 与 Lock的异同?
* 相同:二者都可以解决线程安全问题
* 不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器
* Lock需要手动的启动同步(lock(),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())
使用的优先顺序:
* Lock ---> 同步代码块(已经进入了方法体,分配了相应资源 ) ---> 同步方法(在方法体之外)
3.利弊
同步的方式,解决了线程的安全问题。---好处
操作同步代码时,只能一个线程参与,其他线程等待。相当于是一个单线程的过程,效率低。
4.
面试题:Java是如何解决线程安全问题的,有几种方式?并对比几种方式的不同
在上面
面试题:synchronized和Lock方式解决线程安全问题的对比
* 相同:二者都可以解决线程安全问题
* 不同:synchronized机制在执行完相应的同步代码以后,自动的释放同步监视器
* Lock需要手动的启动同步(lock(),同时结束同步也需要手动的实现(unlock())
线程安全的单例模式(懒汉式):
使用同步机制将单例模式中的懒汉式改写为线程安全的。
class Bank{
private Bank(){}
private static Bank instance = null;
public static Bank getInstance(){
//方式一:效率稍差
// synchronized (Bank.class) {
// if(instance == null){
//
// instance = new Bank();
// }
// return instance;
// }
//方式二:效率更高
if(instance == null){
synchronized (Bank.class) {
if(instance == null){
instance = new Bank();
}
}
}
return instance;
}
}
面试题:写一个线程安全的单例模式。
饿汉式。
懒汉式:上面提供的。
死锁问题:
1.死锁的理解:
不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃,都在等待对方放弃自己需要的同步资源,就形成了线程的死锁
2.说明:
* 1出现死锁后,不会出现异常,不会出现提示,只是所的线程都处于阻塞状态,无法继续
* 2我们使用同步时,要避免出现死锁。
3.举例:
public static void main(String[] args) {
StringBuffer s1 = new StringBuffer();
StringBuffer s2 = new StringBuffer();
new Thread(){
@Override
public void run() {
synchronized (s1){
s1.append("a");
s2.append("1");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (s2){
s1.append("b");
s2.append("2");
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
}
}
}
}.start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
synchronized (s2){
s1.append("c");
s2.append("3");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (s1){
s1.append("d");
s2.append("4");
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
}
}
}
}).start();
}
线程通信:
1.线程通信涉及到的三个方法:
* wait():一旦执行此方法,当前线程就进入阻塞状态,并释放同步监视器。
* notify():一旦执行此方法,就会唤醒被wait的一个线程。如果有多个线程被wait,就唤醒优先级高的那个。
* notifyAll():一旦执行此方法,就会唤醒所有被wait的线程。
2.说明:
* 1.wait(),notify(),notifyAll()三个方法必须使用在同步代码块或同步方法中。
* 2.wait(),notify(),notifyAll()三个方法的调用者必须是同步代码块或同步方法中的同步监视器。
* 否则,会出现IllegalMonitorStateException异常
* 3.wait(),notify(),notifyAll()三个方法是定义在java.lang.Object类中。
3.面试题:
面试题:sleep() 和 wait()的异同?
* 1.相同点:一旦执行方法,都可以使得当前的线程进入阻塞状态。
* 2.不同点:1)两个方法声明的位置不同:Thread类中声明sleep() , Object类中声明wait()
* 2)调用的要求不同:sleep()可以在任何需要的场景下调用。 wait()必须使用在同步代码块或同步方法中
* 3)关于是否释放同步监视器:如果两个方法都使用在同步代码块或同步方法中,sleep()不会释放锁,wait()会释放锁。
4.
小结释放锁的操作:
小结不会释放锁的操作:
JDK5.0新增线程创建的方式:
新增方式一:实现Callable接口。 --- JDK 5.0新增
//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumThread implements Callable{
//2.实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中
@Override
public Object call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if(i % 2 == 0){
System.out.println(i);
sum += i;
}
}
return sum;
}
}
public class ThreadNew {
public static void main(String[] args) {
//3.创建Callable接口实现类的对象
NumThread numThread = new NumThread();
//4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象
FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
//5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start()
new Thread(futureTask).start();
try {
//6.获取Callable中call方法的返回值
//get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
Object sum = futureTask.get();
System.out.println("总和为:" + sum);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
说明:
* 如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大?
* 1. call()可以返回值的。
* 2. call()可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常的信息
* 3. Callable是支持泛型的
新增方式二:使用线程池
class NumberThread implements Runnable{
@Override
public void run() {
for(int i = 0;i <= 100;i++){
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
}
}
}
}
class NumberThread1 implements Runnable{
@Override
public void run() {
for(int i = 0;i <= 100;i++){
if(i % 2 != 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
}
}
}
}
public class ThreadPool {
public static void main(String[] args) {
//1. 提供指定线程数量的线程池
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
//设置线程池的属性
// System.out.println(service.getClass());
// service1.setCorePoolSize(15);
// service1.setKeepAliveTime();
//2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
service.execute(new NumberThread());//适合适用于Runnable
service.execute(new NumberThread1());//适合适用于Runnable
// service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
//3.关闭连接池
service.shutdown();
}
}
说明:
* 好处:
* 1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
* 2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
* 3.便于线程管理
* corePoolSize:核心池的大小
* maximumPoolSize:最大线程数
* keepAliveTime:线程没任务时最多保持多长时间后会终止
面试题:Java中多线程的创建有几种方式?四种。
继承Thread类
实现Runnable接口
实现Callable接口
线程池(响应速度提高了,提高了资源的重用率,便于管理)