多线程入门三

骑猪看日落 2023-10-10 11:01 63阅读 0赞

问题一：多线程之间如何实现通讯

1、什么是多线程之间通讯

多线程之间的通讯：本质就是多个线程操作同一资源，但操作的动作不相同。

2、多线程之间的通讯需求:

功能需求：一个线程向磁盘文件中写入文件内容，一个线程读取磁盘文件的内容

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3V6aGl3ZW5nYW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

核心代码实现：

1、文件资源共享类（文件属性和是否可读标识（默认初始值为不可读，false））

package com.zzg.communication;
    
    import java.io.File;
    
    /**
     * 磁盘文件资源类
     * @author Administrator
     *
     */
    public class Resource {
    	private File file;
    	
    	private boolean target = false;
    	
    	public File getFile() {
    		return file;
    	}
    	public void setFile(File file) {
    		this.file = file;
    	}
    	public boolean isTarget() {
    		return target;
    	}
    	public void setTarget(boolean target) {
    		this.target = target;
    	}
    	
    	public Resource(File file) {
    		super();
    		this.file = file;
    	}
    	
    	
    
    }

2、写入线程资源类：

package com.zzg.communication;
    
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    
    /**
     * 写入磁盘文件线程
     * 
     * @author Administrator
     *
     */
    public class InputResource implements Runnable {
    	private Resource resource;
    
    	public Resource getResource() {
    		return resource;
    	}
    
    	public void setResource(Resource resource) {
    		this.resource = resource;
    	}
    
    	public InputResource(Resource resource) {
    		super();
    		this.resource = resource;
    	}
    
    	@Override
    	public void run() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		synchronized (resource) {
    			// 磁盘文件是否可读状态
    			if (!resource.isTarget()) {
    				byte bytes[] = new byte[512];
    				bytes = "Hello".getBytes();
    				int b = bytes.length; // 是字节的长度，不是字符串的长度
    				FileOutputStream fos;
    				try {
    					fos = new FileOutputStream(resource.getFile());
    					fos.write(bytes, 0, b);
    					fos.write(bytes);
    					fos.close();
    				} catch (FileNotFoundException e) {
    					// TODO Auto-generated catch block
    					e.printStackTrace();
    				} catch (IOException e) {
    					// TODO Auto-generated catch block
    					e.printStackTrace();
    				}
    				// 变更标识位
    				resource.setTarget(true);
    				// 唤醒其他正在等待的线程
    				resource.notifyAll();
    
    			} else {
    				// 当前线程变为等待，释放resource 锁
    				try {
    					resource.wait();
    				} catch (InterruptedException e) {
    					// TODO Auto-generated catch block
    					e.printStackTrace();
    				}
    			}
    		}
    	}
    
    }

3、读取线程资源：

package com.zzg.communication;
    
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    
    public class OutputResource implements Runnable {
    	private Resource resource;
    
    	public Resource getResource() {
    		return resource;
    	}
    
    	public void setResource(Resource resource) {
    		this.resource = resource;
    	}
    
    	public OutputResource(Resource resource) {
    		super();
    		this.resource = resource;
    	}
    
    	@Override
    	public void run() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		synchronized (resource) {
    			// 磁盘文件是否存在资源
    			if (resource.isTarget()) {
    				StringBuffer buffer = new StringBuffer();
    				try {
    					FileInputStream inputStream = new FileInputStream(resource.getFile());
    					String line; // 用来保存每行读取的内容
    					BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
    					line = reader.readLine(); // 读取第一行
    					while (line != null) { // 如果 line 为空说明读完了
    						buffer.append(line); // 将读到的内容添加到 buffer 中
    						buffer.append("\n"); // 添加换行符
    						line = reader.readLine(); // 读取下一行
    					}
    					reader.close();
    					inputStream.close();
    				} catch (FileNotFoundException e) {
    					// TODO Auto-generated catch block
    					e.printStackTrace();
    				} catch (IOException e) {
    					// TODO Auto-generated catch block
    					e.printStackTrace();
    				}
    				
    				// 清空指定文件内容
    				this.clean(resource.getFile());
    				// 输出文件内容
    				System.out.println("File Content is:" + buffer.toString());
    				// 变更标识位
    				resource.setTarget(false);
    				// 唤醒其他正在等待的线程
    				resource.notifyAll();
    			} else {
    				// 当前线程变为等待，释放resource 锁
    				try {
    					resource.wait();
    				} catch (InterruptedException e) {
    					// TODO Auto-generated catch block
    					e.printStackTrace();
    				}
    			}
    		}
    	}
    
    	/**
    	 * 清理指定文件内容
    	 */
    	public void clean(File file) {
    		FileWriter fileWriter;
    		try {
    			fileWriter = new FileWriter(file);
    			fileWriter.write("");
    			fileWriter.flush();
    			fileWriter.close();
    		} catch (IOException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    		
    		
    	}
    
    }

4、多线程测试类：

package com.zzg.communication;
    
    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    
    public class ThreaCommun {
    
    	public static void main(String[] args) throws IOException {
    		// 判断指定文件是否存在，不存在及创建
    		File file = new File("E:\\resource.txt");
    		if (!file.exists()) {
    			file.createNewFile();
    		}
    		Resource resource = new Resource(file);
    		
    		Thread one = new Thread(new InputResource(resource));
    		Thread two = new Thread(new OutputResource(resource));
    		one.start();
    		two.start();
    	}
    
    }

多线程之间通讯总结：wait()、notify()和notifyAll()方法

wait()、notify()、notifyAll()是三个定义在Object类里的方法，可以用来控制线程的状态。这三个方法最终调用的都是jvm级的native方法。随着jvm运行平台的不同可能有些许差异。

1、如果对象调用了wait方法就会使持有该对象的线程把该对象的控制权交出去，然后处于等待状态。

2、如果对象调用了notify方法就会通知某个正在等待这个对象的控制权的线程可以继续运行。

3、如果对象调用了notifyAll方法就会通知所有等待这个对象控制权的线程继续运行。

二、多线程安全之Lock

简介: 在 jdk1.5 之后，并发包中新增了 Lock 接口(以及相关实现类)用来实现锁功能，Lock 接口提供了与 synchronized 关键字类似的同步功能，但需要在使用时手动获取锁和释放锁。

实例：多线程模拟售票（Lock版本）

package com.zzg.lock;
    
    import java.util.concurrent.locks.Lock;
    import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
    
    public class ThreeLock implements Runnable {
    	private Integer ticket = 100;
    	Lock lock = new ReentrantLock();
    
    	@Override
    	public void run() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		while (ticket > 0) {
    			// 售票方法调用
    
    			lock.lock();
    			try {
    				sale();
    			} finally {
    				lock.unlock();
    			}
    
    		}
    	}
    
    	public void sale() {
    
    		if (ticket > 0) {
    
    			try {
    				Thread.sleep(10);
    			} catch (Exception e) {
    
    			}
    
    			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",出售 第" + (100 - ticket + 1) + "张票.");
    			ticket--;
    		}
    
    	}
    
    	public static void main(String[] args) {
    		ThreeLock three = new ThreeLock();
    		// 共享线程three中ticket 属性
    		Thread thread1 = new Thread(three);
    		Thread thread2 = new Thread(three);
    		thread1.start();
    		thread2.start();
    	}
    
    }

Lock 语法规则：

Lock lock  = new ReentrantLock();
    lock.lock();
    try{
        //可能会出现线程安全的操作
    }finally{
        //一定在finally中释放锁
        //也不能把获取锁在try中进行，因为有可能在获取锁的时候抛出异常
          lock.ublock();
    }

Condition用法：

Condition的功能类似于在传统的线程技术中的,Object.wait()和Object.notify()的功能。

Condition condition = lock.newCondition();
    res. condition.await();  类似wait
    res. Condition. Signal() 类似notify

三、如何正确的关闭线程

推荐:使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止。

package com.zzg.lock;
    
    public class StopThread implements Runnable {
    	// 线程运行状态标识符,默认值为true
    	private boolean target = true;
    
    	public boolean isTarget() {
    		return target;
    	}
    
    	public void setTarget(boolean target) {
    		this.target = target;
    	}
    
    	@Override
    	public void run() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		System.out.println("线程开始执行！");
    
    		while (target) {
    			// 执行线程的业务逻辑
    			for (int i = 1; i < 6; i++) {
    				System.out.println("执行了[" + i + "]次");
    			}
    
    		}
    		System.out.println("线程结束执行！");
    
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		System.out.println("主线程开始执行！");
    		StopThread stop = new StopThread();
    		Thread thread = new Thread(stop);
    		thread.start();
    		try {
    			Thread.sleep(1000);
    		} catch (InterruptedException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		stop.setTarget(false);
    		System.out.println("主线程结束执行！");
    
    	}
    	
    
    }

四、守护线程

Java中有两种线程，一种是用户线程，另一种是守护线程。当进程不存在或主线程停止，守护线程也会被停止。使用setDaemon(true)方法设置为守护线程。

五、线程优先级

在JAVA线程中，通过一个int priority来控制优先级，范围为1-10，其中10最高，默认值为5。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3V6aGl3ZW5nYW5n_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200425215903961.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3pob3V6aGl3ZW5nYW5n,size_16,color_FFFFFF,t_70