Java多线程笔记-1

Java多线程-1

线程创建

继承Thread类

实现Runnable接口

实现Callable接口 （了解）

一、继承Thread类

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

// 创建线程方式一： 继承Thread类, 重写run() 方法， 调用start开启线程
public class TestThread1 extends Thread {
    @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);
        }
    }
    
    // main 线程 主线程
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        // 调用start方法开启线程
        testThread1.start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程" + i);
        }
    }
}

实现简单下载器

// 练习Thread ， 实现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; // 保存文件名

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

    @Override
    public void run() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为： " + name);
    }

    // 主线程
    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://z3.ax1x.com/2021/10/15/58F85q.jpg", "image/dog1.jpg");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://z3.ax1x.com/2021/10/15/58F85q.jpg", "image/dog2.jpg");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://z3.ax1x.com/2021/10/15/58F85q.jpg", "image/dog3.jpg");

        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");
        }
    }
}

二、实现Runnable接口

1. 定义MyRunnable类实现Runnable接口
2. 实现run() 方法， 编写线程执行体
3. 创建线程对象， 调用start() 方法启动线程

/ 创建线程方式2： 实现runnable接口， 重写run方法， 执行线程须丢入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我们的线程 -- 代理
//        Thread thread = new Thread(testThread3);
//        thread.start();

        // 简写
        new Thread(testThread3).start();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程" + i);
        }
    }
}

三、实现Callable接口

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

// Callable好处： 可以定义返回值， 可以抛出异常   
// 线程创建方式三： 实现callable接口 <Boolean>是返回值
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {

    private String url; // 网络图片地址
    private String name; // 保存文件名

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

    @Override
    public Boolean call() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为： " + name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        TestCallable t1 = new TestCallable("https://z3.ax1x.com/2021/10/15/58F85q.jpg", "image/dog1.jpg");
        TestCallable t2 = new TestCallable("https://z3.ax1x.com/2021/10/15/58F85q.jpg", "image/dog2.jpg");
        TestCallable t3 = new TestCallable("https://z3.ax1x.com/2021/10/15/58F85q.jpg", "image/dog3.jpg");

        // 创建执行服务
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
        // 提交执行
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
        // 获取结果
        Boolean rs1 = r1.get();
        Boolean rs2 = r2.get();
        Boolean rs3 = r3.get();
        
        System.out.println(rs1);
        System.out.println(rs2);
        System.out.println(rs3);
        // 关闭服务
        ser.shutdownNow();

    }
}
// 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");
        }
    }
}

小结

不建议使用 继承Thread类 ： 避免OOP单继承局限性

推荐使用 实现Runnable接口 ： 方便灵活，方便同一个对象被多个线程使用

Callable好处： 可以定义返回值， 可以抛出异常

线程不安全

// 多个线程同时操作同一个对象
// 买火车票的例子
// 发现问题：多个线程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 {
    
    // 票数
    private int ticketNums = 10;
    
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticketNums <= 0)
                break;
            // 模拟延时
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->拿到了第" + ticketNums-- + "票");
        }
    }

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

        new Thread(ticket, "小明").start();
        new Thread(ticket, "老师").start();
        new Thread(ticket, "黄牛党").start();

    }
}

龟兔赛跑例子

// 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(2);
                } 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");
        }
    }

    // 判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int steps) {
        // 判断是否有胜利者
        if (winner != null) {//已经存在
            return true;
        }
        if(steps >= 100){
            winner = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("winner is " + winner);
            return true;
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();

        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
    }
}

静态代理模式

// 静态代理模式总结
// 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

// 好处：
//      代理对象可以做很多真实对象做不了的事
//      真实对象专注做自己的事
public class StaticProxy {
    public static void main(String[] args) {

        new Thread(()-> System.out.println("I LOVE YOU")).start();

        You you = new You(); // 你要结婚
        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(you);
        weddingCompany.HappyMarry();
    }
}

interface Marry {
    void HappyMarry();

}

// 真实角色， 你去结婚
class You implements Marry {

    @Override
    public void HappyMarry() {
        System.out.println("老师要结婚了，超开心");
    }
}

// 代理角色，帮助你结婚
class WeddingCompany implements Marry {
    // 代理真实目标角色
    private Marry target;

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

    @Override
    public void HappyMarry() {
        before();
        this.target.HappyMarry(); // 真实对象
        after();
    }

    private void after() {
        System.out.println("结婚之后， 收尾款");
    }

    private void before() {
        System.out.println("结婚之前，布置现场");
    }
}

Lamda表达式

避免匿名内部类定义过多

实质属于函数式编程的概念

(params) -> expression[表达式]

(params) ->statement[语句]

(params) -> {statements}

避免匿名内部类定义过多

只留下核心代码

函数式接口：

任何接口，如果只包含唯一一个抽象方法，那他就是一个函数式接口

public interface Runnable{
	public abstract void run();
}

对于函数式接口，我们可以通过lambda表达式来创建该接口的对象

public class TestLambda2 {
    public static void main(String[] args) {
        Ilove love = (int a) -> {
                System.out.println("I love you --> " + a);
        };
        love.love(520);
    }
}

interface Ilove{
    void love(int a);
}

简化

// 简化1. 参数类型
Ilove love = (a)->{
    System.out.println("I love you --> " + a);
};
love.love(520);

// 简化2. 简化括号
Ilove love = a->{
    System.out.println("I love you --> " + a);
};
love.love(520);

// 简化3. 去掉花括号  (代码只有一行可简化)
Ilove love = a-> System.out.println("I love you --> " + a);
love.love(520);

总结

lambda表达式只有一行代码的情况下才能简化成为1行，如果有多行，用 {} 包裹

前提是： 接口为函数式接口