Java学习—多线程Thread

多线程

- 1. 线程简介
- - 1.1 普通方法和多线程
  - 1.2 程序、进程、线程
- 2. 线程创建
- - 2.1 Thread类
  - - 案例：下载图片
  - 2.2 Runnable接口
  - - 案例：龟兔赛跑
  - 2.3 Callable接口
- 3. 静态代理
- 4. Lamda表达式
- 5. 线程状态
- - 5.1 线程方法
  - 5.2 停止线程
  - 5.3 线程休眠
  - 5.4 线程礼让-yield
  - 5.5 Join
  - 5.6 线程状态观测
- 6. 线程优先级
- 7. 守护线程-daemon
- 8. 线程同步-synchronized
- - 8.1 同步方法及同步块
  - - 同步方法
    - 同步块
- 9. 死锁
- 10. Lock
- 11. 线程通信
- - 11.1 解决方案一：管程法
  - 11.2 解决方案二：信号灯法
- 12. 线程池
- 总结

1. 线程简介

1.1 普通方法和多线程

在这里插入图片描述

1.2 程序、进程、线程

程序是指令和数据的有序集合，静态概念
进程是执行程序的一次执行过程，动态概念
一个进程可以有多个线程
线程是CPU调度和执行的单位

2. 线程创建

2.1 Thread类

自定义线程类继承Thread类
重写run()方法，编写线程执行体
创建线程对象，调用start()方法启动线程

子类继承Thread类具备多线程功能
启动线程：子类对象.statrt()方法
不建议使用：避免OOP单继承的局限性

//方式一：继承Thread类，重写run方法，调用start方法开启多线程

public class TestThread1 extends Thread{
    //重写run方法，线程入口
    @Override
    public void run(){
        //run()方法线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码---"+i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        //调用start方法开启多线程
        testThread1.start();
        
        //main线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学多线程---"+i);
        }
    }
}

线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行

案例：下载图片

package com.xiaozhang.demo01;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;

// 案例：多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread{
    private String url; //网络图片地址
    private String name;    //保存的文件名

    // 构造器
    public TestThread2(String url,String name){
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    // 下载图片线程的执行体
    @Override
    public void run(){
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载成功，文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://i03piccdn.sogoucdn.com/82aa4925ad423fcb","1.jpg");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://i03piccdn.sogoucdn.com/4690bdd07e89fb53","2.jpg");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://i03piccdn.sogoucdn.com/5e18b6f1b6773f47","3.jpg");

        //下载由CPU调度
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

// 下载器
class WebDownloader{
    // 下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        }
        catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，Downloader方法出现问题！");
        }

    }
}

2.2 Runnable接口

实现接口Runnable具有多线程能力
启动线程：传入目标对象+Thread类对象.start()
推荐使用：避免单继承的局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用

//创建线程方法2：实现runnable接口，重写run方法，执行线程需要丢入runnable接口实现类，调用start方法
public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run(){
        //run()方法线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码---"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();

        //创建线程对象，通过线程对象来开启线程（代理）
        Thread thread = new Thread(testThread3);
        thread.start();
        //简写：new Thread(testThread3).start();

        //main线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学多线程---"+i);
        }
    }
}

package com.xiaozhang.demo01;

//多个线程同时操作同一个对象
//购买火车票

//多线程问题：多个线程同时操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱
public class TestThread4 implements Runnable {
    //火车票数量
    private int nums = 10;

    @Override
    public void run(){
        while(true){
            if (nums < 0){
                break;
            }
            //模拟延时，快捷键Ctrl+Alt+T
            try {
                Thread.sleep(200);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
            "-->拿到了第"+nums--+"票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread4 ticket = new TestThread4();

        new Thread(ticket,"张三").start();
        new Thread(ticket,"李四").start();
        new Thread(ticket,"王五").start();
    }
}

案例：龟兔赛跑

package com.xiaozhang.demo01;

//模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable {

    //胜利者
    private static String winner;

    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i % 10==0){
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            //判断比赛是否结束
            Boolean flag = gameOver(i);
            if (flag){
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->跑了"+i+"步");
        }
    }
    //判断比赛是否结束方法
    private boolean gameOver(int steps){
        if (winner != null){
            return true;
        }
        else if (steps>=100){
            winner = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("winner is"+winner);
            return true;
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //一条赛道
        Race race = new Race();
       
        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
    }
}

2.3 Callable接口

实现callable接口，需要返回值类型
重写call方法，需要抛出异常
创建目标对象
创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
提交执行：Future r1 = ser.submit(t1);
获取结果：boolean rs1 = r1.get();
关闭服务：ser.shutdown();

好处：

可以定义返回值
可以抛出异常

package com.xiaozhang.demo02;

import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;

// 案例：多线程同步下载图片
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
    private String url; //网络图片地址
    private String name;    //保存的文件名

    // 构造器
    public TestCallable(String url,String name){
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    // 下载图片线程的执行体
    @Override
    public Boolean call(){
        com.xiaozhang.demo02.WebDownloader webDownloader = new com.xiaozhang.demo02.WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载成功，文件名为："+name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        com.xiaozhang.demo02.TestCallable t1 = new com.xiaozhang.demo02.TestCallable("https://i03piccdn.sogoucdn.com/82aa4925ad423fcb","1.jpg");
        com.xiaozhang.demo02.TestCallable t2 = new com.xiaozhang.demo02.TestCallable("https://i03piccdn.sogoucdn.com/4690bdd07e89fb53","2.jpg");
        com.xiaozhang.demo02.TestCallable t3 = new com.xiaozhang.demo02.TestCallable("https://i03piccdn.sogoucdn.com/5e18b6f1b6773f47","3.jpg");

        //1. 创建执行服务
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);

        //2. 提交执行
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);

        //3. 获取结果
        try {
            boolean rs1 = r1.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            boolean rs2 = r2.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            boolean rs3 = r3.get();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //4.关闭服务
        ser.shutdown();
    }

}

// 下载器
class WebDownloader{
    // 下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        }
        catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，Downloader方法出现问题！");
        }
    }
}

3. 静态代理


//静态代理模式
//真实对象和代理对象都要实现同一个接口
//代理对象要代理真实角色

//优势
    //代理对象可以做很多真实对象做不了的事情
    //真实对象专注做自己的事情

public class StaticProxy {
    public static void main(String[] args) {
        You you = new You();
        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(you);
        weddingCompany.HappyMarry();
    }
}

//结婚接口
interface Marry{
    void HappyMarry();
}

//真实角色
class You implements Marry{
    @Override
    public void HappyMarry(){
        System.out.println("张三要结婚了，开心！");
    }
}

//代理角色
class WeddingCompany implements Marry{

    //代理的真实目标的角色
    private Marry target;

    public WeddingCompany(Marry target) {
        this.target = target;
    }


    @Override   //快捷键：alt+insert
    public void HappyMarry() {
        before();
        this.target.HappyMarry();//真实对象
        after();
    }

    private void before() {
        System.out.println("婚前帮忙准备、布置现场");
    }

    private void after() {
        System.out.println("婚后收尾款");
    }
}

4. Lamda表达式

简化代码，避免匿名内部类定义过多，其实本质属于函数式编程的概念

//函数式接口的定义：
//任何接口，如果只包含唯一一个抽象方法，那么他就是一个函数式接口
public interface Runnable{
	public abstract void run();
}
//对于函数式接口，可以通过lamda表达式来创建该接口的对象

简化演进过程

package com.xiaozhang.lamda;
/*
推导lamda表达式
 */
public class Testlamda01 {

    //3. 静态内部类
    static class Like2 implements ILike{
        @Override
        public void lamda() {
            System.out.println("i like lamda2");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ILike like = new Like();
        like.lamda();

        like = new Like2();
        like.lamda();

        //4. 局部内部类
        class Like3 implements ILike{
            @Override
            public void lamda() {
                System.out.println("i like lamda3");
            }
        }
        like = new Like3();
        like.lamda();

        //5. 匿名内部类，没有类的名称，必须借助接口或者父类
        like = new ILike() {
            @Override
            public void lamda() {
                System.out.println("i like lamda4");
            }
        };
        like.lamda();

        //6. lamda表达式
        like = ()->{
            System.out.println("i like lamda5");
        };
        like.lamda();
    }
}

//1. 定义一个函数式接口
interface ILike{
    void lamda();
}

//2. 实现类
class Like implements ILike{
    @Override
    public void lamda() {
        System.out.println("i like lamda");
    }
}

lamda表达式和原始方法的对比

//原始方法
package com.xiaozhang.lamda;

public class Testlamda02 {
    public static void main(String[] args) {
          Ilove ilove = new Love();
          //这里使用原始方法（使用实现类重写接口的love方法）
          ilove.love("张启航");
    }
}

//定义接口
interface Ilove{
    void love(String name);
}
//接口的实现类
class Love implements Ilove{
    @Override
    public void love(String name) {
        System.out.println("I love "+name);
    }
}

//lamda表达式
package com.xiaozhang.lamda;

public class Testlamda02 {
    public static void main(String[] args) {
        //这里实现lamda表达式
        Ilove ilove = (name)->{
            System.out.println("实现使用的"+name);
        };
        /*
		可以简化为：
		1. 省去返回值类型
		2. 省去小括号
		3. 省去花括号（单行代码的情况下）
		Ilove ilove = name->System.out.println("实现使用的"+name);
		*/
    }
}

//定义接口（函数式接口为前提）
interface Ilove{
    void love(String name);
}

5. 线程状态

五大状态

5.1 线程方法

线程方法

5.2 停止线程

package com.xiaozhang.state;

//测试线程停止
//1. 建议线程正常停止--->利用次数，不建议死循环
//2. 建议使用标志位--->设置一个标志位
//3. 不要使用stop和destroy等过时的方法
public class TestStop implements Runnable{
    //1. 设置一个标志位
    private boolean flag = true;

    @Override
    public void run() {
        int i = 0;
        while (flag){
            System.out.println("run...Thread"+i++);
        }
    }

    //2. 设置一个公开的方法停止线程
    public void stop(){
        this.flag = false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestStop testStop = new TestStop();
        new Thread(testStop).start();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("mian"+i);
            if(i==900){
                //调用stop方法，切换标志位
                testStop.stop();
                System.out.println("线程停止了");
            }
        }
    }
}

5.3 线程休眠

sleep(time)指定当前线程阻塞的毫秒数
sleep存在异常InterruptException
sleep时间达到后线程进入就绪状态
sleep可以模拟网络延时、倒计时等
每一个对象都有一个锁，sleep不会释放锁

package com.xiaozhang.state;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class TestSleep2 {

    //模拟倒计时
    public static void tenDown() throws InterruptedException{
        int num = 10;
        while (true){
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println(num--);
            if (num<=0){
                System.out.println("倒计时结束");
                break;
            }
        }
    }

    //打印当前系统时间
    public static void main(String[] args) {
        try {
            tenDown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//获取系统当前时间
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
                startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//更新当前时间
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

5.4 线程礼让-yield

让当前正在执行的线程暂停，但不阻塞
将线程从运行状态转为就绪状态
让CPU重新调度，礼让不一定成功

package com.xiaozhang.state;

//测试礼让线程
//礼让不一定成功，看CPU心情
public class TestYield {
    public static void main(String[] args) {
        MyYield myYield = new MyYield();
        new Thread(myYield,"a").start();
        new Thread(myYield,"b").start();
    }
}

class MyYield implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行！");
        Thread.yield();//线程礼让
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程停止执行！");
    }
}

5.5 Join

Join合并线，待此线程执行完后，再执行别的线程，其他线程阻塞
类似于插队

package com.xiaozhang.state;

//测试join方法
public class TestJoin implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("线程vip来了"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //启动线程
        TestJoin testJoin = new TestJoin();
        Thread thread = new Thread(testJoin);
        thread.start();

        //主线程
        for (int i = 0; i < 500; i++) {
            if (i==200){
                thread.join();
            }
            System.out.println("main"+i);
        }
    }
}

5.6 线程状态观测

Thread.state

package com.xiaozhang.state;

public class TestState {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        //线程体（lamda表达式）
        Thread thread = new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("///");
        });

        //观察状态
        Thread.State state = thread.getState();
        System.out.println(state);//NEW

        //观察启动后的状态
        thread.start();
        state = thread.getState();
        System.out.println(state);//Run

        //只要线程不终止就一直输出状态
        while (state != Thread.State.TERMINATED){
            Thread.sleep(100);
            state = thread.getState();//更新线程状态
            System.out.println(state);
        }
    }
}

6. 线程优先级

Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程，线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行
线程的优先级使用数字来表示（1~10）
使用getPriority(). / setPriority(int xxx)来改变或者获取优先级

//总结：
//先设置优先级再启动
//优先级不代表执行顺序，只是权重的大小

//测试线程优先级
public class TestPriority{
    public static void main(String[] args) {
        //主线程优先级
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->"+Thread.currentThread().getPriority());
        MyPriority myPriority = new MyPriority();
        
        Thread thread1 = new Thread(myPriority);
        Thread thread2 = new Thread(myPriority);
        Thread thread3 = new Thread(myPriority);
        Thread thread4 = new Thread(myPriority);
        Thread thread5 = new Thread(myPriority);
        Thread thread6 = new Thread(myPriority);

        thread1.start();

        thread2.setPriority(1);
        thread2.start();

        thread3.setPriority(4);
        thread3.start();

        thread4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        thread4.start();
		//报错
        thread5.setPriority(-1);
        thread5.start();
		//报错
        thread6.setPriority(11);
        thread6.start();

    }
}

class MyPriority implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->"+Thread.currentThread().getPriority());
    }
}

7. 守护线程-daemon

线程分为用户线程和守护线程
虚拟机必须确保用户的线程执行完毕
虚拟机不用等到守护线程执行完毕
如，后台记录操作日志、监控内存、垃圾回收等

package com.xiaozhang.state;

//测试守护进程
public class TestDaemon {
    public static void main(String[] args) {
        God god = new God();
        You you = new You();

        Thread thread = new Thread(god);
        thread.setDaemon(true);//默认FALSE，表示为用户进程
        thread.start();

        Thread thread1 = new Thread(you);
        thread1.start();
        //简写：new Thread(you).start();
    }
}

//上帝
class God implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            System.out.println("上帝永在！");
        }
    }
}

//你
class You implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 365; i++) {
            System.out.println("我很开心！");
        }
        System.out.println("Hello NextWorld!");
    }
}

8. 线程同步-synchronized

同步：多个线程同时操作同一个资源
并发：同一个对象被多个线程同时操作
线程同步是一种等待机制，多个需要同时访问此对象的线程进入这个对象的等待池形成队列，等待前面线程使用完毕，下一个线程再使用
每个对象都有锁，保证线程安全需要队列和锁

锁机制，当一个线程获得对象的排他锁，独占资源，其他线程必须等待，使用后释放锁即可，但存在以下问题：

一个线程持有锁会导致其他所有需要此锁的线程挂起
加锁、解锁会导致较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题
优先级高的线程等待优先级低的线程，导致优先级倒置，引起性能问题

8.1 同步方法及同步块

通过private关键字保证数据对象只能被方法访问，所以我们只需要针对方法提出一套机制
synchronized关键字，包括两种方法：synchronized方法和synchronized块
synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能够执行，否则线程将会堵塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到该方法返回才释放锁，后面阻塞的线程才能获得这个锁，继续执行
缺陷：大的方法声明为synchronized将会影响效率

同步方法

默认锁的是this.

同步块

synchronized (obj) { }
obj可以是任何对象，一般使用共享资源作为同步监视器
同步方法的同步监视器默认为this

package com.xiaozhang.syn;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//线程不安全的集合
public class UnSafeList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(() -> {
                synchronized (list) {
                    list.add(Thread.currentThread().getName());
                }
            }).start();
        }
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());
    }
}

package com.xiaozhang.syn;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

//测试JUC安全类型的集合
public class TestJUC {
    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(()->{
                list.add(Thread.currentThread().getName());
            }).start();
        }

        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(list.size());
    }
}

9. 死锁

多个线程各自占有一些共享资源，并且相互等待其他线程占有的资源才能运行，而导致两个或者多个线程都在等待对方释放资源
某一个同步块同时拥有“两个以上对象的锁”时，就可能发生死锁的问题

package com.lock;

//死锁：多个线程互相抱着对方需要的资源，然后形成僵持
public class DeadLOck {
    public static void main(String[] args) {
        MakeUp g1 = new MakeUp(0,"灰姑娘");
        MakeUp g2 = new MakeUp(1,"白雪公主");
        g1.start();
        g2.start();
    }
}

class Lipstick{
}

class Mirror{
}

class MakeUp extends Thread {

    //资源只有一份，用static来保证
    static Lipstick lipstick = new Lipstick();
    static Mirror mirror = new Mirror();

    int choice;
    String girlName;

    MakeUp(int choice, String girlName) {
        this.choice = choice;
        this.girlName = girlName;
    }

    @Override
    public void run() {
        //化妆
        try {
            makeup();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //化妆，互相持有对方的锁，需要拿到对方的资源
    private void makeup() throws InterruptedException {
        if (choice == 0) {
            synchronized (lipstick) {
                System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");
                Thread.sleep(1000);
                synchronized (mirror) {
                    System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");
                }
            }
        } else {
            synchronized (mirror) {
                System.out.println(this.girlName + "获得镜子的锁");
                Thread.sleep(2000);
                synchronized (lipstick) {
                    System.out.println(this.girlName + "获得口红的锁");
                }
            }
        }
    }
}

10. Lock

显式定义同步锁对象来实现同步，手动开启和关闭锁
Lock只有代码块锁
Lock的性能更好，扩展性更好
ReentrantLock类实现了Lock
使用顺序：Lock > 同步代码块 > 同步方法

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class TestLock {
    public static void main(String[] args) {
        TestLock2 testLock2 = new TestLock2();
        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();
        new Thread(testLock2).start();
    }
}

class TestLock2 implements Runnable{
    int ticketNums = 10;

    //定义Lock锁
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            try {
                //加锁
                lock.lock();
                if (ticketNums>0){
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(ticketNums--);
                }else{
                    break;
                }
            } finally {
                //如果同步代码有异常，要将unlock()写入finally语句块
                //解锁
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

11. 线程通信

生产者消费者问题
Java提供方法解决线程之间的通信问题

11.1 解决方案一：管程法

增加数据缓冲区

package com.xiaozhang.gaoji;

//测试：生产者消费者模式-->利用缓冲区解决（管程法）
public class TestPC {
    public static void main(String[] args) {
        SynContainer container = new SynContainer();
        new Productor(container).start();
        new Consumer(container).start();
    }
}

//生产者
class Productor extends Thread{
    SynContainer container;
    public Productor(SynContainer container){
        this.container = container;
    }
    //生产
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("生产了"+i+"件产品");
            container.push(new Product(i));
        }
    }
}

//消费者
class Consumer extends Thread{
    SynContainer container;

    public Consumer(SynContainer container){
        this.container = container;
    }
    //消费
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("消费了第"+container.pop().id+"件产品");
        }
    }
}

//产品
class Product{
    int id;
    public Product(int id) {
        this.id = id;
    }
}

//缓冲区
class SynContainer{

    Product[] products = new Product[10];//容器大小
    int count = 0;//产品计数器

    //生产者放入产品
    public synchronized void push(Product product){
        //如果容器满了，就要等待消费者消费
        if (products.length == count){
            //通知消费者消费，生产者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果没有满，生产者进行生产
        products[count] = product;
        count++;
        //可以通知消费者消费了
        this.notifyAll();
    }

    //消费者消费产品
    public synchronized Product pop(){
        //判断能否消费
        if (count == 0){
            //等待生产者生产，消费者等待
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //如果可以消费
        count--;
        Product product = products[count];
        //通知生产者生产
        this.notifyAll();
        return product;
    }
}

11.2 解决方案二：信号灯法

12. 线程池

提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。
提高响应速度、降低资源消耗、便于线程管理
ExecutorService和Executors

package com.xiaozhang.gaoji;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class TestPool {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 创建服务、线程池
        //newFixedThreadPool 参数为：线程池大小
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(100);

        //执行
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());
        service.execute(new MyThread());

        //2. 关闭连接
        service.shutdown();
    }
}

class MyThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

总结

package com.xiaozhang.gaoji;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {

        new MyThread1().start();

        new Thread(new MyThread2()).start();

        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(new MyThread3());
        new Thread(futureTask).start();

        try {
            Integer integer = futureTask.get();
            System.out.println(integer);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

//1.继承Thread类
class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("111");
    }
}

//2.实现Runnable接口
class MyThread2 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("222");
    }
}

//3.实现Callable接口
class MyThread3 implements Callable<Integer>{
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        System.out.println("333");
        return 100;
    }
}