线程的生命周期,同步和锁
  TEZNKK3IfmPf 2023年11月13日 45 0

2. 用户线程和守护线程  591

1.用户线程:也叫工作线程,当线程的任务执行完或通知方式结束

2.守护线程:一般是为工作线程服务的,当所有的用户线程结束,守护线程自动结束

3. 常见的守护线程: 垃圾回收机制

2.1 应用案例  591

下面我们测试如何将一个线程设置成守护线程

代码在com.stulzl.thread_method03.包中

Thread_Method03
package com.stulzl.thread_method03;

//下面我们测试如何将一个线程设置成守护线程  591
public class Thread_Method03 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyDaemonThread myDaemonThread = new MyDaemonThread();
        //如果我们希望当main线程结束后,子线程自动结束
        //,只需将子线程设为守护线程即可
        myDaemonThread.setDaemon(true);
        myDaemonThread.start();//启动子线程
        for (int i = 1; i <=10; i++) {//main主线程
            System.out.println("宝强再辛苦的工作……");
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}
class MyDaemonThread extends Thread {//Daemon汉译守护线程
    public void run() {
        for (; ; ) {//无限循环
            try {
                Thread.sleep(1000);//休眠1000毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("马蓉和宋喆快乐聊天,哈哈哈~~~");
        }
    }
}

3. 线程的生命周期  592

3.1 JDK 中用 Thread.State 枚举表示了线程的几种状态

线程的生命周期,同步和锁

3.2 线程状态转换图

线程的生命周期,同步和锁

代码在com.stulzl.thread_state_.包中

Thread_State_
package com.stulzl.thread_state_;

//线程状态说明  592
public class Thread_State_ {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T t = new T();
        System.out.println(t.getName()+"状态 "+t.getState());//刚创建子线程立马输出状态
        t.start();//启动子线程
        while(t.getState() != Thread.State.TERMINATED){//Thread.State.TERMINATED终止状态
            //只要当前子线程不等于终止状态,我就输出子线程现在的状态
            System.out.println(t.getName()+"状态 "+t.getState());
            Thread.sleep(1000);//这个休眠时让主线程休眠不是让子线程休眠
        }
        System.out.println(t.getName()+"状态 "+t.getState());//最后子线程执行完 在获取子线程状态
    }
}
class T extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            for (int i = 0; i <10; i++) {
                System.out.println("hi "+i);
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            break;
        }
    }
}

4. 线程的同步  593

4.1 先看一个问题

存在超卖问题,这就来解决它

线程的生命周期,同步和锁

5. Synchronized  593

5.1 线程同步机制

1.在多线程编程,一些敏感数据不允许被多个线程同时访问,此时就使用同步访问技术,保证数据在任何同一时刻,最多有一个线程访问,以保证数据的完整性。

2.也可以这里理解:线程同步,即当有一个线程在对内存进行操作时,其他线程都不可以对这个内存地址进行操作,直到该线程完成操作,其他线程才 能对该内存地址进行操作

5.2 同步具体方法-Synchronized

线程的生命周期,同步和锁

3.如何理解:就好像某小伙伴上厕所前先把门关上(.上锁),完事后再出来(解锁),那么其它小伙伴就可在使用厕所了,如图:

线程的生命周期,同步和锁

5.2.1 使用synchronized解决售票的超卖问题问题  593

代码在com.stulzl.synchronized_.包中

SellTicKet

package com.stulzl.synchronized_;

//同步synchronized 线程练习  593
// [售票系统] ,编程模拟三个售票窗口售票100张,分别使用继承Thread和实现Runnable方式,并分析有什么问题?
public class SellTicKet {
    public static void main(String[] args) {
//        SellTicket01 sellTicket01 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket02 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket03 = new SellTicket01();
//        //这里会出现超卖现象,原因是比如 当我们线程1进去后还没来的及--ticketNum,线程2线程3也进来了
//        //这样就会出现超卖现象
//        sellTicket01.start();//启动售票,开启线程
//        sellTicket02.start();
//        sellTicket03.start();

        //这样也会出现超卖现象,原因如上
        System.out.println("===使用实现接口的方式===");
        SellTicket02 sellTicket02 = new SellTicket02();
        new Thread(sellTicket02).start();//第一个线程窗口
        new Thread(sellTicket02).start();//第二个线程窗口
        new Thread(sellTicket02).start();//第三个线程窗口
    }
}

//使用继承Thread类
//class SellTicket01 extends Thread{
//    //让多个线程共享ticketNum,因为静态的会随着类的加载而创建的嘛,而且只会被创建一次,因为我们后三个线程
//    //都要多ticketNum进行--,但是呢又不能让ticketNum重置,所以用static
//    private static int  ticketNum = 100;
//    @Override
//    public void run() {
//        while(true){
//            if(ticketNum<=0){
//                break;
//            }
//            //休眠50毫秒
//            try {
//                Thread.sleep(50);
//            } catch (InterruptedException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
//            System.out.println("窗口 "+Thread.currentThread().getName()+"售出一张票"+
//                    "剩余票数="+(--ticketNum));
//        }
//    }
//}

///实现接口Runnable接口
class SellTicket02 implements Runnable{
    private int ticketNum = 100;//让多个线程共享ticketNum
    private boolean loop = true;
    //synchronized同步方法, 在同一时刻只能有一个线程来执行sell方法
    //解释为什么把synchronized加到sell()方法上而不是直接加到我们下面的run()方法上
    //因为直接加到run()方法就不能保证同时多线程了(synchronized作用就是保证同时只能由一个线程进入方法),
    //而题目要求我们需要三个线程
    public synchronized void sell(){//同步方法
        if(ticketNum<=0){
            System.out.println("售票结束");
            loop = false;//结束while循环
            return;
        }
        //休眠50毫秒
        try {
            Thread.sleep(50);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("窗口 "+Thread.currentThread().getName()+"售出一张票"+
                "剩余票数="+(--ticketNum));
    }
    @Override
    //synchronized 直接加到run()方法就不能保证同时多线程,所以写一个sell方法,在那里加synchronized
    //这样既保证了同时可以有三个线程进入run,又可以保证同时只能有一个线程去访问sell方法
    public void run() {
        while(loop){
            sell();
        }
    }
}

6. 分析同步原理  594

线程的生命周期,同步和锁

7. 互斥锁  594

7.1 基本介绍

1. Java语言中,引入了对象互斥锁的概念,来保证共享数据操作的完整性。

2.每个对象都对应于一个可称为"互斥锁"的标记,这个标记用来保证在任一时刻,只能有一个线程访问该对象。

3.关键字synchronized来与对象的互斥锁联系。当某个对象用synchronized修饰时,表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问

4.同步的局限性:导致程序的执行效率要降低

5.同步方法(非静态的)的锁可以是this,也可以是其他对象(要求是同一个对象)

6.同步方法(静态的)的锁为当前类本身。

7.2 使用互斥锁来解决售票问题  594

代码演示(两种方式都演示下, 代码块加锁,和方法上加锁)

代码在com.stulzl.synchronized_.包中

SellTicket
package com.stulzl.synchronized_;

//互斥锁synchronized线程练习  594
// [售票系统] ,编程模拟三个售票窗口售票100张,分别使用继承Thread和实现Runnable方式,并分析有什么问题?
public class SellTicket {
    public static void main(String[] args) {
//        SellTicket01 sellTicket01 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket02 = new SellTicket01();
//        SellTicket01 sellTicket03 = new SellTicket01();
//        //这里会出现超卖现象,原因是比如 当我们线程1进去后还没来的及--ticketNum,线程2线程3也进来了
//        //这样就会出现超卖现象
//        sellTicket01.start();//启动售票,开启线程
//        sellTicket02.start();
//        sellTicket03.start();

        //这样也会出现超卖现象,原因如上
        System.out.println("===使用实现接口的方式===");
        SellTicket02 sellTicket02 = new SellTicket02();
        new Thread(sellTicket02).start();//第一个线程窗口
        new Thread(sellTicket02).start();//第二个线程窗口
        new Thread(sellTicket02).start();//第三个线程窗口
    }
}
//使用继承Thread类
//class SellTicket01 extends Thread{
//    //让多个线程共享ticketNum,因为静态的会随着类的加载而创建的嘛,而且只会被创建一次,因为我们后三个线程
//    //都要多ticketNum进行--,但是呢又不能让ticketNum重置,所以用static
//    private static int  ticketNum = 100;
//    @Override
//    public void run() {
//        while(true){
//            if(ticketNum<=0){
//                break;
//            }
//            //休眠50毫秒
//            try {
//                Thread.sleep(50);
//            } catch (InterruptedException e) {
//                e.printStackTrace();
//            }
//            System.out.println("窗口 "+Thread.currentThread().getName()+"售出一张票"+
//                    "剩余票数="+(--ticketNum));
//        }
//    }
//}

///实现接口Runnable接口
class SellTicket02 implements Runnable{
    private int ticketNum = 100;//让多个线程共享ticketNum
    private boolean loop = true;

    Object object = new Object();

    //同步方法(静态的)的锁为当前类本身
    //解读
    //1. public synchronized static void m1() {} 锁是加在 SellTicket02.class
    //2. 如果在静态方法中,实现一个同步代码块.
    /*
        synchronized (SellTicket02.class) {
            System.out.println("m2");
        }
     */
    public synchronized static void m1() {

    }
    public static  void m2() {
        synchronized (SellTicket02.class) {
            System.out.println("m2");
        }
    }
    
    //synchronized同步方法, 在同一时刻只能有一个线程来执行sell方法
    //解释为什么把synchronized加到sell()方法上而不是直接加到我们下面的run()方法上
    //因为直接加到run()方法就不能保证同时多线程了(synchronized作用就是保证同时只能由一个线程进入方法),
    //而题目要求我们需要三个线程
    //说明
    //1. public synchronized void sell() {} 就是一个同步方法这时锁在 this对象
    //2. 也可以在代码块上写 synchronize ,同步代码块, 互斥锁还是在this对象
    public /*synchronized*/ void sell(){//同步方法
        
        //5.同步方法(非静态的)的锁可以是this,也可以是其他对象(要求是同一个对象)
        //这里写this可以也可以写object,因为我们在主方法中new的是同一个对象
        synchronized (/*this*/object){//同步代码块
            if(ticketNum<=0){
                System.out.println("售票结束");
                loop = false;//结束while循环
                return;
            }
            //休眠50毫秒
            try {
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("窗口 "+Thread.currentThread().getName()+"售出一张票"+
                    "剩余票数="+(--ticketNum));
        }
    }
    @Override
    //synchronized 直接加到run()方法就不能保证同时多线程,所以写一个sell方法,在那里加synchronized
    //这样既保证了同时可以有三个线程进入run,又可以保证同时只能有一个线程去访问sell方法
    public void run() {
        while(loop){
            sell();
        }
    }
}

7.3 互斥锁注意事项和细节  594

1.同步方法如果没有使用static修饰:默认锁对象为this

2.如果方法使用static修饰,默认锁对象:当前类.class

3.实现的落地步骤:

需要先分析上锁的代码

选择同步代码块或同步方法

要求多个线程的锁对象为同一个即可!

8. 线程的死锁  595

8.1 基本介绍

多个线程都占用了对方的锁资源,但不肯相让,导致了死锁,在编程是一 定要避

免死锁的发生. 

举个例子  

妈妈:你先完成作业,才让你玩手机

小明:你先让我玩手机,我才完成作业

8.2 模拟死锁的产生  595

代码在com.stulzl.deadlock.包中

Dead_Lock
package com.stulzl.deadlock;

//演示死锁  595
public class Dead_Lock {
    public static void main(String[] args) {
        //模拟死锁现象
        //开两个线程A和B
        DeadLockDemo A = new DeadLockDemo(true);//子线程A拿到o1锁
        A.setName("A线程");
        DeadLockDemo B = new DeadLockDemo(false);//子线B程拿到o2锁
        B.setName("B线程");
        //启动
        //结果肯定卡住,因为
        //子线程A拿到o1锁后还需要拿到o2锁才能出去。但是o2锁被子线程B拿走了
        //子线程B拿到o2锁后还需要拿到o1锁才能出去。但是o1锁被子线程A拿走了
        //这样他俩就产生了死锁
        A.start();
        B.start();
    }
}
//线程
class DeadLockDemo extends Thread {
    static Object o1 = new Object();// 保证多线程,共享一个对象,这里使用static
    static Object o2 = new Object();
    boolean flag;

    public DeadLockDemo(boolean flag) {//构造器
        this.flag = flag;
    }

    @Override
    public void run() {

        //下面业务逻辑的分析
        //1. 如果flag 为 T, 线程A 就会先得到/持有 o1 对象锁, 然后尝试去获取 o2 对象锁
        //2. 如果线程A 得不到 o2 对象锁,就会Blocked
        //3. 如果flag 为 F, 线程B 就会先得到/持有 o2 对象锁, 然后尝试去获取 o1 对象锁
        //4. 如果线程B 得不到 o1 对象锁,就会Blocked
        if (flag) {
            synchronized (o1) {//对象互斥锁, 下面就是同步代码
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入1");
                synchronized (o2) { // 这里获得li对象的监视权
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入2");
                }

            }
        } else {
            synchronized (o2) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入3");
                synchronized (o1) { // 这里获得li对象的监视权
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入4");
                }
            }
        }
    }
}

9. 释放锁  596

9.1 下面操作会释放锁

1.当前线程的同步方法、同步代码块执行结束

案例:上厕所, 完事出来

2.当前线程在同步代码块、同步方法中遇到break、 return。

案例:没有正常的完事,经理叫他修改bug,不得已出来

3.当前线程在同步代码块、同步方法中出现了未处理的Error或Exception, 导致异常结束

案例:没有正常的完事,发现忘带纸,不得已出来

4.当前线程在同步代码块、同步方法中执行了线程对象的wait()方法,当前线程暂停,并释

放锁。

案例:没有正常完事,觉得需要酝酿下,所以出来等会再进去

9.2 下面操作不会释放锁

1. 线程执行同步代码块或同步方法时,程序调用Thread.sleep()、 Thread.yield()方法暂停当前线程的执行,不会释放锁

案例:上厕所,太困了,在坑位上眯了一会

2. 线程执行同步代码块时,其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起,该线程不会释放锁。提示应尽量避免使用suspend()和resume()来控制线程,方法不再推荐使用

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最后一次编辑于 2023年11月13日 0

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