Java基础之多线程知识点总结

进程：当前正在执行的程序。代表一个应用程序在内存中的执行区域。
线程：是进程中的一个执行控制单元，执行路径。（线程就是进程中的一个执行者）
一个进程中至少有一个线程在负责控制程序的执行。
一个进程中如果只有一个执行路径，这个程序称为单线程。
一个进程中有多个执行路径时，这个程序成为多线程。
多线程的出现：可以有多条执行路径，让多部分代码可以完成同时执行。 以提高效率。本身也是对问题的一种解决方案。
           比如：图形界面中的多个小程序的同时执行，例子：360管理软件。
JVM启动是单线程，还是多线程的呢？
jvm的启动其实就是多线程程序。其中有一个程序负责从主函数开始执行，并控制程序运行的流程。同时为了提高效率，还启动了另一个控制单元(执行路径)专门负责堆内存中的垃圾回收。在程序正常执行过程中，如果出现了垃圾，这时另一个负责收垃圾的线程会在不定时间内进行垃圾的处理。这两个程序是同时执行的。所以说JVM启动时多线程的。
负责执行正常代码的线程，称为主线程。该线程执行的代码都存放于主函数中。
负责收垃圾代码执行的线程，称为垃圾回收线程。该线程要执行的代码在finalize中。

如何在我们自定义的程序中去创建一个线程(执行路径，控制单元)呢？
如何让自定义的线程运行我们执行的代码，可以和主线程同时执行呢？

例子1.自定义的程序中创建一个线程。

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package cn.itheima.day09;  
class Demo{  
    private String name;  
    Demo(String name) {  
        this.name=name;  
    }  
    public void show(){  
        for(int x=0;x<10;x++){  
            for(int y=-99999999;y<999999999;y++){}  //为了减缓程序的执行  
            System.out.println("name="+name);  
        }  
    }  
}  
public class ThreadDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Demo d1 = new Demo("one");  
        Demo d2 = new Demo("two");  
        d1.show();  
        d2.show();  
    }  
}  

在该示例中，只有一个主线程在控制代码执行的流程。
当d1.show()没有执行完，那么d2.show()，是不可能执行的。
如果d1执行时，遇到了较复杂的运算时，d2只有等d1结束。
可不可以完成一个效果，让 d1 和 d2同时执行呢？
     这时就需要由一个线程控制d1,由另一个线程控制d2.
那如何在Java中创建一个线程呢？
     其实Java中对线程这类事物已经进行了描述，并提供了相对应的对象。这个对象就是Thread。
通过API查阅，发现Thread类描述时，有两种创建线程的方式。
方式一：定义一个类继承Thread类，并覆盖Thread类中run方法。
问题：为什么要继承Thread，为什么要覆盖run？
       其实直接建立Thread类对象即可。并开启线程执行就可以了。但是虽然线程执行了，可是执行的代码是该线程默认的代码，该代码就存放在run方法中。
       可是定义线程的目的是为了执行自定义的代码。而线程运行代码都存储在run方法中，所以只有覆盖了run方法，才可以运行自定义的内容，想要覆盖，必须先要继承。主线程运行的代码都在main函数中，自定义线程运行的代码都在run方法中。
直接创建Thread类的子类对象就是创建了一个线程。
在内存中其实：
     1.堆内存中产生了一个对象，
     2.需要调用了底层资源，去创建执行路径。
如果直接调用该对象的run方法。
    这时，底层资源并没有完成线程的创建和执行。 仅仅是简单的对象调用方法的过程。所以这时，执行控制流程的只有主线程 .
如果想要开启线程，需要去调用Thread类中另一个方法完成。
start方法完成：该方法做了两件事，1，开启线程，2，调用了线程的run方法。

例子2：创建两个线程。

当创建了两个线程对象d1,d2后，这时程序就有了三个线程在同时执行。当主函数执行完d1.start(),d2.start()后，这时三个线程同时打印，结果比较杂乱：这是因为线程的随机性造成的。
随机性的原理是：
windows中的多任务同时执行，其实就是多个应用程序在同时执行。而每一个应用程序都有线程来负责控制的。所以window就是一个多线程的操作系统。那么cpu是负责提供程序运算的设备。
cpu特点：在某一个时刻，只能执行一个程序，所以多个程序执行并不是真正的同时执行。其实就是cpu做这快速的切换完成的。只是你感觉上同时而已.
能不能真正意义上的同时执行呢？
     可以，要是计算机有多个CPU，就可以了。也就是现在所见多核。

线程中的几个方法。
   多线程的创建，为了对各个线程进行标识，他们有一个自己默认的名称。格式:Thread-编号，编号从0开始。

例子3：获得程序中多线程中，各个线程的名字。


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package cn.itheima.day09;  
class Demo3 extends Thread{  
    private String name;  
    Demo3(String name) {  
        super(name);  
        //this.name=name;  
    }  
    public void run(){  
        for(int x=0;x<10;x++){  
            //for(int y=-99999999;y<999999999;y++){}  //为了减缓程序的执行  
    //因为Demo类是Thread类的子类，所以可以直接使用thread类中的gatName()方法，获取当前线程的名字。  
            System.out.println(getName()+"----------"+name);  
        }  
        //System.out.println("name="+name+"--------"+3/0);  
    }  
}  
public class ThreadDemo3 {  
    public static void main(String[] args) {  
        //创建了一个Thread子类对象，其实就是在创建一个线程  
        Demo3 d1 = new Demo3("小红");    
        Demo3 d2 = new Demo3("小黄");  
        //d1.setName("小白");  //自定义线程的名字  
        //d2.setName("小黑");  
        d1.start();  
        d2.start();  
        for(int x=0;x<20;x++){  
        //如何获取到主线程对象呢？  
    //可以通过Thread类中的一个方法，currentThread()返回当前的线程对象，该方法是静态的。  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"------"+x);  
        }  
        //System.out.println("main------->"+4/0);  
    }  
}  

staticThread currentThread():获取当前线程对象。
StringgetName():获取线程名称。
void  setName():设置线程的名称。
Thread(Stringname):构造函数，线程对象一建立就可以指定名称。

例子4：铁路售票，一共100张，通过四个窗口卖完。

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package cn.itheima.day09;  
/** 
* 需求： 
* 铁路售票，一共100张，通过四个窗口卖完。 
* 因为售票动作被同时执行所以使用到了多线程技术。 
* 现在是要处理票资源和处理动作都被封装到了Thread类的子类中。 
* 那么对于资源，是创建几个对象，就有几份资源。 
* 当然可以用静态解决，但是，生命周期过长。 
* 所以可以参考另一个创建线程的方式。 
* 创建线程方式二：实现Runnable接口。 
* @author wl-pc 
*/  
class TickectWin extends Thread{  
    public static int tickets = 100;  
    public void run(){  
        while(true){  
            if(tickets>0){  
                System.out.println(getName()+"......"+tickets--);  
            }  
        }  
    }  
}  
public class TicketDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        TickectWin t1=new TickectWin();  
        TickectWin t2=new TickectWin();  
        TickectWin t3=new TickectWin();  
        TickectWin t4=new TickectWin();  
        t1.start();  
        t2.start();  
        t3.start();  
        t4.start();  
    }  
}  

例子5：修改例子4中的程序，使用实现Runnable接口的方法去完成铁路售票。

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package cn.itheima.day09;  
/** 
* 需求： 
* 铁路售票，一共100张，通过四个窗口卖完。 
* 因为售票动作被同时执行所以使用到了多线程技术。 
* 现在是要处理票资源和处理动作都被封装到了Thread类的子类中。 
* 那么对于资源，是创建几个对象，就有几份资源。 
* 当然可以用静态解决，但是，生命周期过长。 
* 所以可以参考另一个创建线程的方式。 
* 创建线程方式二：实现Runnable接口。 
* @author wl-pc 
*/  
class TickectWin implements Runnable{  
    public  int tickets = 100;  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            if(tickets>0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......"+tickets--);  
            }  
        }  
    }  
}  
//创建线程对象，要么是线程对象，要么是线程的子类对象  
public class TicketDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        TickectWin t=new TickectWin();  
        Thread t1=new Thread(t);  
        Thread t2=new Thread(t);  
        Thread t3=new Thread(t);  
        Thread t4=new Thread(t);  
        t1.start();  
        t2.start();  
        t3.start();  
        t4.start();  
    }  
}  

创建线程的两种方式：
1，继承Thread类。
    步骤：
      1）定义类继承Thread。
      2）覆盖Thread类中的run方法，run方法用于存储多线程要运行的代码。
      3）创建Thread类的子类对象创建线程。
      4）调用Thread类中的start方法开启线程，并执行子类中的run方法。
 
    特点：
       1.当类去描述事物，事物中有属性和行为。
       如果行为中有部分代码需要被多线程所执行，同时还在操作属性。就需要该类继承Thread类，产生该类的对象作为线程对象，可是这样做会导致每一个对象中都存储一份属性数据。无法在多个线程中共享该数据。加上静态，虽然实现了共享但是生命周期过长。
       2.如果一个类明确了自己的父类，那么很遗憾，它就不可以在继承Thread。
       因为java不允许类的多继承。
2，实现Runnable接口：
    步骤：
      1）定义类实现Runnable接口。
      2）覆盖接口中的run方法，将多线程要运行的代码定义在方法中。
      3）通过Thread类创建线程对象，并将实现了Runnable接口的子类对象
        作为实际参数传递给Thread类的构造函数。
为什么非要把Runnable接口的子类对象传递给Thread类的构造函数呢？
 是因为线程对象在建立时，必须要明确自己要运行的run方法，而这个run方法定义在了Runnable接口的子类中，所以要将该run方法所属的对象传递给Thread类的构造函数。让线程对象一建立，就知道运行哪个run方法。
      4）调用Thread类中的start方法，开启线程，并执行Runanble接口子类中的run方法。
    特点：
      1.描述事物的类中封装了属性和行为，如果有部分代码需要被多线程所执行。同时还在操作属性。那么可以通过实现Runnable接口的方式。因为该方式是定义一个Runnable接口的子类对象，可以被多个线程所操作实现了数据的共享。
       2.实现了Runnable接口的好处，避免了单继承的局限性。
       也就是说，一个类如果已经有了自己的父类是不可以继承Thread类的。
但是该类中还有需要被多线程执行的代码。这时就可以通过在该类上功能扩展的形式。即可以实现一个Runnable接口。
所以在创建线程时，建议使用第二种方式。
线程安全问题.因为线程的随机性，有可能会导致多线程在操作数据时发生数据错误的情况产生。
线程安全问题产生的原因：
    当线程中多条代码在操作同一个共享数据时，一个线程将部分代码执行完，还没有继续执行其他代码时，被另一个线程获取cpu执行权，这时，共享数据操作就有可能出现数据错误。
    简单说：多条操作共享数据的代码被多个线程分开执行造成的。
    安全问题涉及的内容：
        1，共享数据。
        2，是否被多条语句操作。
    这也是判断多线程程序是否存在安全隐患的依据。

例子6：在线程中实现同步代码块来解决线程安全的问题。

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package cn.itheima.day09;  
/** 
* 需求： 
* 铁路售票，一共100张，通过四个窗口卖完。 
* 因为售票动作被同时执行所以使用到了多线程技术。 
* 现在是要处理票资源和处理动作都被封装到了Thread类的子类中。 
* 那么对于资源，是创建几个对象，就有几份资源。 
* 当然可以用静态解决，但是，生命周期过长。 
* 所以可以参考另一个创建线程的方式。 
* 创建线程方式二：实现Runnable接口。 
* @author wl-pc 
*/  
class TickectWin1 implements Runnable{  
    public int tickets = 100;  
    Object Obj = new Object();  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            //实现同步功能，可以解决线程安全问题  
            synchronized (Obj) {  
                if(tickets>0){  
                    try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {}  
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......"+tickets--);  
                }  
            }  
        }  
    }  
}  
//创建线程对象，要么是线程对象，要么是线程的子类对象  
public class TicketDemo_syn {  
    public static void main(String[] args) {  
        TickectWin1 t=new TickectWin1();  
        Thread t1=new Thread(t);  
        Thread t2=new Thread(t);  
        Thread t3=new Thread(t);  
        Thread t4=new Thread(t);  
        t1.start();  
        t2.start();  
        t3.start();  
        t4.start();  
    }  
}  

解决安全问题的方式：
    java中提供了一个同步机制。
    解决原理；让多条操作共享数据的代码在某一时间段，被一个线程执行完，在执行过程中，其他线程不可以参与运算。
    同步格式：
       同步代码块：
       synchronized(对象)//该对象可以是任意对象
       {
           需要被同步的代码；
       }
    同步的原理，通过一个对象锁，将多条操作共享数据的代码进行了封装并加锁。只有持有这个锁的线程才有机会进入同步中的去执行，在执行期间，即使其他线程获取到执行权，因为没有获取到锁，所以只能在外面等着。只有同步中的线程执行完同步代码块中的代码。出同步代码时，才会释放这个锁，那么其他程序线程才有机会去获取这个锁，并只能有一个获取到而且进入到同步中。
    举例：火车上的卫生间。锁机制最好的体现。
    同步好处：
       同步的出现解决了多线程的安全问题。
    同步弊端：
       因为多个线程每次都要判断这个锁，所以效率会降低。
    以后写同步你会发现这样一个问题，如果出现了安全问题后：加入了同步，安全问题依然存在。
    因为同步是有前提的：
    同步前提：
       1．必须是两个或者两个以上的线程才需要同步。
       2．必须要保证多个线程使用的是同一个锁，才可以实现多个线程被同步。
    如果出现加上同步安全问题依然存在，就按照两个前提来排查问题。

例子7：有两个储户，到同一个银行存钱，每次存100，存3次，两个存储是随机存入的。

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package cn.itheima.day09;  
class Bank{  
    private int sum = 0;  
    public void add(int num){  
        sum = sum + num;  
try {Thread.sleep(10);} catch (Exception e) {}  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----sum="+sum);  
    }  
}  
class Cus implements Runnable{  
    Bank b = new Bank();  
    @Override  
    public void run() {  
        for(int x=0;x<3;x++){  
            b.add(100);  
        }  
    }  
}  
public class BankDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Cus cus=new Cus();  
        Thread t1 = new Thread(cus);  
        Thread t2 = new Thread(cus);  
        t1.start();  
        t2.start();  
    }  
}  

这个程序有没有安全隐患呢？
    分析：
    1，查看线程代码中是否有共享数据。
    2，这个共享数据有没有被多条语句所操作。 
    发现，sum是共享数据。有两条语句在操作这个共享数据，如果这两条语句被多个线程分开执行。也就是一个线程没有执行完，其他线程就参与执行，就容易发生安全问题.
解决办法：加入同步机制。 将需要被一个线程一次执行完的代码存储在同步代码块中 

例子8：修改例7，实现同步函数，来解决线程安全的问题。


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package cn.itheima.day09;  
class Bank{  
    private int sum = 0;  
    public synchronized void add(int num){  
        sum = sum + num;  
        try {Thread.sleep(10);} catch (Exception e) {}  
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----sum="+sum);  
    }  
}  
class Cus implements Runnable{  
    Bank b = new Bank();  
    @Override  
    public void run() {  
        for(int x=0;x<3;x++){  
            b.add(100);  
        }  
    }  
}  
public class BankDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Cus cus=new Cus();  
        Thread t1 = new Thread(cus);  
        Thread t2 = new Thread(cus);  
        t1.start();  
        t2.start();  
    }  
}  

发现，同步代码块是用于封装代码的。
而函数也是用封装代码的。所不同之处是同步带有锁机制。
那么如果让函数这个封装体具备同步的特性。不就可以取代同步代码块了吗？
怎么让函数具备同步性呢？
其实很简单，只要在函数上加上一个同步关键字（synchronized）修饰即可。这就是同步的另一个体现形式：同步函数。
示例代码：
public synchronized void add(int num){
    sum = sum + num;
    try {Thread.sleep(10);}catch(Exception e) {}
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-----sum="+sum);
}
验证同步函数到底用的是哪个锁？

例子8：需求
    同样是卖票。
    一个线程到同步函数中卖票。
    一个线程到同步代码块中卖票。
    保证他们卖的是同100张票.
    如果同步函数和同步代码块使用的是同一个锁，就不会出现0号票这种错误的票情况。

运行结果：还是有0号票的存在。
修改例子8的部分代码：

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if(flag)  
while(true){  
        synchronized(this){  
           if(tickets>0){  
              try{Thread.sleep(10);}catch(InterruptedException e){} System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
+"....code...."+tickets--);  
            }  
        }  
}  

测试结果运行正常。
通过该示例：验证结果：同步函数使用的锁是 this
同步函数和同步代码的区别：
    同步代码块使用的锁可以是任意对象。
    同步函数使用的锁是固定对象是 this
    所以一般定义同步时，建议使用 同步代码块. 当然，如果对象可以使用this。那么可以简化同步函数的形式。
验证静态同步函数到底用的是哪个锁？
    静态同步函数使用的锁肯定不是this。因为静态函数中不可以定义this。静态随着类的加载而加载，这时有可能内容还没有该类对象。但是一个类加载进内存，会先将这个类对应的字节码文件封装成对象。该对象的表示方式：类名.class 代表一个类字节码文件对象，该对象在内存中是唯一的。
结论：静态同步函数使用的锁就是该类对应字节码文件对象。也就是 类名.class

例子9：验证静态同步函数到底用的是：类名.class。

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package cn.itheima.day09;  
class TicketWin3 implements Runnable {  
    private static int tickets = 100;  
    Object obj = new Object();  
    public boolean flag = true;  
    @Override  
    public void run() {  
        if(flag){  
            while (true) {  
                synchronized (TicketWin3.class) {  
                    if (tickets > 0) {  
                        try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {}  
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
                                + "---code---" + tickets--);  
                    }  
                }  
            }  
        }else {  
            while(true)  
                show();  
        }  
    }  
    public synchronized void show() {  
        if (tickets > 0) {  
            try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {}  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---show----"  
                    + tickets--);  
        }  
    }  
}  
public class StaticLockDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        TicketWin3 t = new TicketWin3();  
        Thread t1 = new Thread(t);  
        Thread t2 = new Thread(t);  
        t1.start();  
        /*让主线程睡眠10毫秒。让t1有获取到cpu的执行权。去if中的代码块执行。 
           让10毫秒后，主线程在有执行资格，获取到执行权，将标记改为false。 
           并开启t2.这时t2一定去else中的同步函数执行*/  
        try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {}  
        t.flag=false;  
        t2.start();  
    }  
}  

单例模式有两种体现形式：
1，饿汉式。
class Single{
    privatestatic final Single s = new Single();
    private Single(){}
    publicstatic Single getInstance(){
        returns;
    }
}
2，懒汉式。
class Single{
    private static Single s = null;
    private Single(){}
    public static Single getInstance(){
        if(s==null){
            s = new Single();
        }
        return s;
    }
}

解决线程安全问题的修改代码：

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class Single{  
    private static Single s = null;  
    private Single(){}  
    public static  Single getInstance(){  
        if(s==null){  //提高效率  
             //函数是静态函数，所以锁不可能是this  
            synchronized(Single.class){  
                if(s==null){  
                    s = new Single();  
                }  
            }  
        }  
        return s;  
    }  
}  

相对于懒汉式的单例设计：当多个线程并发执行getInstance方法时，容易发生线程安全问题。因为s是共享数据，有多条语句在操作共享数据。解决方式很简单。只要让getInstance方法具备同步性即可.即在getInstance()方法中上使用synchronized就可以解决问题。这虽然解决了线程安全问题，但是多个线程每一次获取该实例，都要调用这个方法，每次调用都判断一次锁，所以效率会比较低.为了保证安全,同时为了提高效率.可以通过双重判断的形式来完成。
原理：就是减少线程判断的锁次数。
虽然解决安全问题，也解决了效率问题，但是代码过多。
所以建议使用饿汉式体现单例设计模式。
但是面试时，考的都是懒汉式。
面试考懒汉式，可能会问到的问题？
    1.  什么是延迟加载？
    2.  如果是多线程怎么办？解决要加同步。
    3.  效率低怎么办？利用双重判断解决问题。
    4.  懒汉式用的锁是哪个锁？类名.class
虽然同步的出现解决了线程安全问题。
但是也带来了一些弊端：
    1，效率会降低。
    2，容易引发死锁。
死锁经常出现的状况为：同步嵌套。

例子10.线程产生死锁的情况。

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package cn.itheima.day09;  
/** 
 * 虽然同步的出现解决了线程安全问题。 
 * 但是也带来了一些弊端： 
 *   1，效率会降低。 
 *   2，容易引发死锁。 
 *  死锁经常出现的状况为：同步嵌套。 
 * @author wl-pc 
*/  
class TicketWin4 implements Runnable {  
    private int tickets = 100;  
    Object obj = new Object();  
    public boolean flag = true;  
    @Override  
    public void run() {  
        if(flag){  
            while (true) {  
                synchronized (obj) {  
                    show();  
                }  
            }  
        }else {  
            while(true)  
                show();  
        }  
    }  
    public synchronized void show() {  
        synchronized (obj) {  
            if (tickets > 0) {  
                try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {}  
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---show---"  
                        + tickets--);  
            }  
        }  
    }  
}  
public class DeadLockDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        TicketWin4 t = new TicketWin4();  
        Thread t1 = new Thread(t);  
        Thread t2 = new Thread(t);  
        t1.start();  
        /*让主线程睡眠10毫秒。让t1有获取到cpu的执行权。去if中的代码块执行。 
           让10毫秒后，主线程在有执行资格，获取到执行权，将标记改为false。 
           并开启t2.这时t2一定去else中的同步函数执行*/  
        try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {}  
        t.flag=false;  
        t2.start();  
    }  
}  

例子11.线程产生死锁的例子。

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package cn.itheima.day09;  
class Test implements Runnable{  
    private boolean flag;  
    Test(boolean flag) {  
        this.flag = flag;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        if(flag){  
            while(true){  
                synchronized (MyLock.locka) {  
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--if-----locka----");  
                    synchronized (MyLock.lockb) {  
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--if-----lockb----");  
                    }  
                }  
            }  
        }else {  
            while(true){  
                synchronized (MyLock.lockb) {  
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--else-----lockb----");  
                    synchronized (MyLock.locka) {  
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--else-----locka----");  
                    }  
                }  
            }  
        }  
    }  
}  
class MyLock{  
    public static Object locka = new Object();  
    public static Object lockb = new Object();  
}  
public class DeadLockTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        Test t1 = new Test(true);  
        Test t2 = new Test(false);  
        Thread th1 = new Thread(t1,"小白");  
        Thread th2 = new Thread(t2,"小黑");  
        th1.start();  
        th2.start();  
    }  
}  

例子12.线程间通信的例子。

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package cn.itheima.day10;  
class Resource{  
    String name;  
    String sex;  
}  
//输入  
class Input implements Runnable{  
    private Resource r = new Resource();  
    Input(Resource r) {  
       this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        int x = 0;   //定义x是为了做切换，切换出入的是小王还是小红  
        while(true){  
            //在这里使用同步可以解决线程安全的问题，不会使的结果错乱  
            //但是加入同步synchronized(this)安全问题依然存在，所  
            //以要考虑是否有多个（in和out两个线程）线程在操作同一个  
            //数据和这两个线程使用的锁是否是同一把锁。  
            synchronized (r) {     
            //因为synchronized (任意对象)，而且要保证in和out使用同一把锁，  
                    //这时想到Resource是相同的，所以in和out都使用Resource的对象（即资源唯一）。即 synchronized (r)  
                if(x==0){  
                    r.name = "小王";  
                    r.sex = "男";      
                }else {  
                    r.name = "小红";  
                    r.sex = "女女女女女女";     
                }  
            }  
            //做切换：任何数模于2=（0还是1）  
            x = (x+1)%2;  //利用这个算式，是为了让线程进入if或者else中  
        }  
    }  
}  
//输出  
class Output implements Runnable{  
    private Resource r = new Resource();  
    Output(Resource r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            synchronized (r) {  
                System.out.println(r.name+"-------"+r.sex);  
            }  
        }  
    }  
}  
public class ResourceDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Resource r = new Resource();  
        Input in = new Input(r);  
        Output out = new Output(r);  
        Thread t1 = new Thread(in);  
        Thread t2 = new Thread(out);  
        t1.start();  
        t2.start();  
    }  
}  

例子13，让输出的数据间隔格式输出。

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/** 
 * 需求：希望输入一个信息，就打印一个信息。 
 * 输入在进行时，输出是不可以执行的，当输入完毕，再让输出执行。 
 * 到底是执行输入还是输出，是通过资源中的标记判断的。 
 * 这里要用到多线程的一个机制：等待唤醒机制。 
 * 使用的方法是：wait()  <----->  notity() 
 * wait(): 让线程等待， 
 * notity(): 唤醒被等待的线程。 
* 注意：等待唤醒机制通常都用在同步中。因为需要锁的支持。 
 * 而且必须要明确wait()、notity()所作用的锁对象。 
 */  
package cn.itheima.day10;  
class Resource2{  
    String name;  
    String sex;  
    boolean b = false;  
}  
//输入  
class Input2 implements Runnable{  
    private Resource2 r = new Resource2();  
    Input2(Resource2 r) {  
       this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        int x = 0;   //定义x是为了做切换，切换出入的是小王还是小红  
        while(true){  
            //在这里使用同步可以解决线程安全的问题，不会使的结果错乱  
            //但是加入同步synchronized(this)安全问题依然存在，所  
            //以要考虑是否有多个（in和out两个线程）线程在操作同一个  
            //数据和这两个线程使用的锁是否是同一把锁。  
            synchronized (r) {     
            //因为synchronized (任意对象)，而且要保证in和out使用同一把锁，  
                    //这时想到Resource是相同的，所以in和out都使用Resource的对象（即资源唯一）。即 synchronized (r)  
                if(r.b){  
                    try {  
                        r.wait();   //让r上的线程处于等待  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
                //如果r.b=false是不符合if(r.b)的，所以就不会去执行wait()，  
                //那么直接就执行了下面的语句，然后，将b的值改为true,然后当  
                //线程再次执行时，会判断b的值，当b的值为true时，线程不会执行  
                //会wait(),只有当线程被notity()时，线程才处于临时阻塞状态。  
                if(x==0){  
                    r.name = "小王";  
                    r.sex = "男";      
                }else {  
                    r.name = "小红";  
                    r.sex = "女女女女女女";     
                }  
                r.b = true;  //修改标记的值为true  
                r.notify();   //notity()唤醒的都是r锁上的线程。  
            }  
            //做切换：任何数模于2=（0还是1）  
            x = (x+1)%2;  //利用这个算式，是为了让线程进入if或者else中  
        }  
    }  
}  
//输出  
class Output2 implements Runnable{  
    private Resource2 r = new Resource2();  
    Output2(Resource2 r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            synchronized (r) {  
                if(!r.b){  
                    try {  
                        r.wait();  //让r上的线程处于等待  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                }  
                System.out.println(r.name+"-------"+r.sex);  
                r.b = false;  //修改标记为false  
                r.notify();   //notity()唤醒的都是r锁上的线程。  
            }  
        }  
    }  
}  
public class ResourceDemo2 {  
    public static void main(String[] args) {  
        Resource2 r = new Resource2();  
        Input2 in = new Input2(r);  
        Output2 out = new Output2(r);  
        Thread t1 = new Thread(in);  
        Thread t2 = new Thread(out);  
        t1.start();  
        t2.start();  
    }  
}  

等待唤醒机制：
使用的方法是：wait()  <-----> notity()
  wait(): 让线程等待，将线程存储到一个线程池中。
  notity(): 唤醒被等待的线程。通常都唤醒线程池中的第一个。让被唤醒的线程处于临时阻塞状态。
  notityAll():唤醒所有的线程。将线程池中的所有线程都唤醒，都让他们从冻结状态转到临时阻塞状态(所有的线程全都wait了，没
  一个存活的了，这时，可以用notityAll唤醒全部wait的线程)
  注意：等待唤醒机制通常都用在同步中。因为需要锁的支持。而且必须要明确wait()、notity()所作用的锁对象。
 
 wait(),notity(),notityAll()这三个方法用于操作线程，可是都定义在Object类中，为什么？
      因为，这三个方法在使用时dou需要定义在同步中，要明确这些方法所操作的线程所属的锁。简单说，就是在A锁中被wait的线程，只能被A锁的notity唤醒。所以必须要表示wait,notity方法所属的锁对象。而锁对象可以使任意的对象，可以被任意的对象调用的方法肯定定义在Object.

例子14：将例13代码进行优化，将Resource中的属性私有化。

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/** 
 * 将代码进行优化，将Resource中的属性私有化 
 */  
package cn.itheima.day10;  
class Resource3{  
    private String name;  
    private String sex;  
    private boolean b = false;  
    public synchronized void set(String name,String sex){  
        if(b){  
            try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {}  //InterruptedException终端异常  
        }  
        this.name = name;  
        this.sex = sex;  
        b = true;  
        this.notify();  
    }  
    public synchronized void out(){  
        if(!b){  
             try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {}  //InterruptedException终端异常  
        }  
        System.out.println(name+"-------"+sex);  
        b = false;  
        this.notify();  
    }  
}  
//输入  
class Input3 implements Runnable{  
    private Resource3 r;  
    Input3(Resource3 r) {  
       this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        int x = 0;   //定义x是为了做切换，切换出入的是小王还是小红  
        while(true){  
            if(x==0){  
                r.set("小王", "男");   
            }else {  
                r.set("小红", "女女女女女女");    
            }  
            //做切换：任何数模于2=（0还是1）  
            x = (x+1)%2;  //利用这个算式，是为了让线程进入if或者else中  
        }  
    }  
}  
//输出  
class Output3 implements Runnable{  
    private Resource3 r;  
    Output3(Resource3 r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            r.out();  
        }  
    }  
}  
public class ResourceDemo3 {  
    public static void main(String[] args) {  
        Resource3 r = new Resource3();  
        Input3 in = new Input3(r);  
        Output3 out3 = new Output3(r);  
        Thread t1 = new Thread(in);  
        Thread t2 = new Thread(out3);  
        t1.start();  
        t2.start();  
    }  
}  

生产者，消费者。
例子15：生产者，消费者的例子。

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package cn.itheima.day10;  
class Res{  
   private String name;  
   private int count = 0;  
   private boolean b = false;  
   public synchronized void set(String name){  
       if(b){  
           try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {}  
       }  
       this.name = name+"-------"+count;  
       count++;  
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....生产者......"+this.name);  
       b = true;  
       this.notify();  
   }  
   public synchronized void out(){  
       if(!b){  
           try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {}  
       }  
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....消费者......"+this.name);  
       b = false;  
       this.notify();  
   }  
}  
class Pro implements Runnable{  
    private Res r;  
    Pro(Res r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            r.set("产品");  
        }  
    }  
}  
class Cus implements Runnable{  
    private Res r;  
    Cus(Res r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            r.out();  
        }  
    }  
}  
public class ProCusDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Res res = new Res();  
        Pro pro = new Pro(res);  
        Cus cus = new Cus(res);  
        Thread t1 = new Thread(pro);  
        Thread t2 = new Thread(cus);  
        t1.start();  
        t2.start();  
    }  
}  

代码完成，加入同步和等待唤醒机制后，可以实现，生产一个，就消费一个。可是在实际开发中，生产者和消费者，并不是一个。有可能是多个也就是有多个生产者生产,有多个消费者消费。

例子16.多个生产者和多个消费者。

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package cn.itheima.day10;  
class Res2{  
   private String name;  
   private int count = 0;  
   private boolean b = false;  
   public synchronized void set(String name){  
       if(b){  
           try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {}  
       }  
       this.name = name+"-------"+count;  
       count++;  
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....生产者......"+this.name);  
       b = true;  
       this.notify();  
   }  
   public synchronized void out(){  
       if(!b){  
           try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {}  
       }  
       System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....消费者......"+this.name);  
       b = false;  
       this.notify();  
   }  
}  
class Pro2 implements Runnable{  
    private Res2 r;  
    Pro2(Res2 r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            r.set("产品");  
        }  
    }  
}  
class Cus2 implements Runnable{  
    private Res2 r;  
    Cus2(Res2 r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            r.out();  
        }  
    }  
}  
public class ProCusDemo2 {  
    public static void main(String[] args) {  
        Res2 res = new Res2();  
        Pro2 pro = new Pro2(res);  
        Cus2 cus = new Cus2(res);  
        Thread t1 = new Thread(pro);  
        Thread t2 = new Thread(pro);  
        Thread t3 = new Thread(cus);  
        Thread t4 = new Thread(cus);  
        t1.start();  
        t2.start();  
        t3.start();  
        t4.start();  
    }  
}  

造成数据错误的原因：当生产者消费者多个时，本方的线程有可能唤醒本方的线程，而且，本方被唤醒后，没有判断标记，就进行了执行，会到导致原来本方的操作还没有被对方所操作就已经被覆盖了。生产者1，进行了生产后，将本方生产者2唤醒，生产者2没有判断标记直接继续生产，导致生产者1的产品还没有被消费就覆盖了。
解决方式：因为有本方唤醒本方的情况，所以必须每次的醒来都要判断一次标记。判断标记的动作要执行多次。所以不使用if，而是使用while.当进行while标记判断后，本方唤醒本方的动作还会发生，但是本方被唤醒后，继续判断标记，虽然没有将前一次操作覆盖，但是导致了程序中的线程都处于了等待状态。导致程序处于死锁状态。
到这里发现原因有两个：
     1，是判断标记。通过循环判断比较搞定。
     2，一定要唤醒对方。notify是唤醒一个，这个线程有可能是本方，也有可能是对方。干脆，无论是本方还是对方，全唤醒。通过notifyAll搞定。

在jdk1.5版本之后，出现了一些新的特性，将原理的线程进行了改良。
在java.util.concurrent.locks包中提供了一个接口Lock。替代了synchronized。而synchronized使用的是锁操作是隐式的。
Lock接口，使用的锁操作是显示的。
由两个方法来完成：
    lock():获取锁。
    unlock():释放锁。
还有一个对象，Condition.该对象的出现替代了Object中的wait(), notify(), notifyAll()这些操作监视器的方法.
替代后的方式：await(),signal(),signalAll().
接下来，把下列代码替换成JDK1.5版本只有的新对象。新功能最大好处，就是在一个Lock锁上，可以添加多组监视器对象。这样就可以实现本方只唤醒对方的线程.

例子17.把例子16换成JDK1.5版本的新对象操作锁的方法。

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package cn.itheima.day10;  
import java.util.concurrent.locks.Condition;  
import java.util.concurrent.locks.Lock;  
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  
class Resourec{  
   private String name;  
   private int count = 0;  
   private boolean b = false;  
   //在这里就是把原来的同步代码块替换成了一个对象和两个方法。  
   //定义一个锁  
   Lock lock = new ReentrantLock();  
   //通过制定的锁创建一个该锁上可以使用的监视器对象  
   Condition con = lock.newCondition();  
   public void set(String name){  
       //获取锁  
       lock.lock();  
       try {  
           while(b){  
               try {con.await();} catch (InterruptedException e) {}  //线程等待  
           }  
           this.name = name+"-------"+count;  
           count++;  
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....生产者......"+this.name);  
           b = true;  
           con.signalAll();   //唤醒线程  
        } catch (Exception e) {  
        }finally{  
            //释放锁  
            lock.unlock();  
        }  
   }  
   public void out(){  
       lock.lock();  
       try {  
           while(!b){  
               try {con.await();} catch (InterruptedException e) {}  //线程等待  
           }  
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....消费者......"+this.name);  
           b = false;  
           con.signalAll();  //唤醒线程  
        }catch(Exception e){  
              
        }finally{  
            lock.unlock(); //释放锁  
        }  
   }  
}  
class Product implements Runnable{  
    private Resourec r;  
    Product(Resourec r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            r.set("产品");  
        }  
    }  
}  
class Custor implements Runnable{  
    private Resourec r;  
    Custor(Resourec r) {  
        this.r = r;  
    }  
    @Override  
    public void run() {  
        while(true){  
            r.out();  
        }  
    }  
}  
public class ProCusDemo3 {  
    public static void main(String[] args) {  
        Resourec res = new Resourec();  
        Product pro = new Product(res);  
        Custor cus = new Custor(res);  
        Thread t1 = new Thread(pro);  
        Thread t2 = new Thread(pro);  
        Thread t3 = new Thread(cus);  
        Thread t4 = new Thread(cus);  
        t1.start();  
        t2.start();  
        t3.start();  
        t4.start();  
    }  
}  

锁,是同步的机制.通过锁来控制同步.监视器是用于同步中对象的操作.比如wait(),notify(),notifyAll().每一组监视器方法对应一个锁.
到了jdk1.5以后，将监视器的方式从Object中，封装到了Condition对象中，每一个锁lock，可以对应多组监视器对象，这就可以实现本方只唤醒对方的操作。
代码实例：

sleep和wait有什么区别？
对时间的指定。
     1，sleep方法必须指定时间。
     2，wait方法有重载形式，可以指定时间，也可以不指定时间。
对于执行权和锁的操作.
     1，sleep():释放执行权，不释放锁，因为肯定能醒，肯定可以恢复到临时阻塞状态。
     2，wait()：释放执行权，释放锁，因为wait不释放锁，如果没有指定时间，那么其他线程都进行不了同步，无法将其唤醒。
代码实例：
public synchronized void show()
{
    if()
        wait();
    code....;
    notify();
    code....;
}
针对上面代码实例的结论：同步中可以有多个存活的线程，但是只能有一个执行同步的代码。因为只有一个线程会持有同步的锁。只有当该线程释放了锁，其他线程才会有机会获取到锁，而且只能有一个线程获取到锁，继续执行。
如何让线程停止。
停止线程有两种方式：
    1，使用Thread类中的stop方法。很遗憾，该方法过时了。
    2，线程执行的代码结束，也就是run方法结束。
    通常定义线程代码都有循环，因为需要单独开辟一个执行路径去重复做很多事情。既然有循环，只要控制住循环，即可结束run方法。

例子18.使用定义标记的方式来停止线程。

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package cn.itheima.day10;  
class StopThread implements Runnable{  
    private boolean flag = true;  
    @Override  
    public void run() {  
        while(flag){  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......");  
        }  
    }  
    public void setFlag(){  
        flag = false;  
    }  
}  
public class StopThreadDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        StopThread stopThread = new StopThread();  
        Thread t1 = new Thread(stopThread);  
        Thread t2 = new Thread(stopThread);  
        t1.start();  
        t2.start();  
        int num = 1;  
        while(true){  
            if(num++==50){  
                stopThread.setFlag();  
                break;  
            }  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-------"+num);  
        }  
    }  
}  

定义标记可以结束线程，但是如果线程在运行过程中存储了冻结状态，没有执行到标记，这时，程序还能结束吗？

代码实例：

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 class StopThread implements Runnable{  
    private boolean flag = true;  
    @Override  
    public synchronized void run() {  
        while(flag){  
            try {wait();} catch (InterruptedException e) {}  //这时，t1和t2全都wait(),没有执行到标记，程序就挂啦。  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......");  
        }  
    }  
    public void setFlag(){  
        flag = false;  
    }  
}  

 可以通过Thread类中的interrupt()方法中断线程的冻结状态。强制让其恢复到运行状态中来，就可以有机会执行标记，但是这种强制动作会发生InterruptedException异常。

例子19.使用Thread的interrupt()方法中断线程的冻结状态。


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package cn.itheima.day10;  
class StopThread implements Runnable{  
    private boolean flag = true;  
    @Override  
    public synchronized void run() {  
        while(flag){  
            try {wait();} catch (InterruptedException e) {  
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......Exception");  
                setFlag();  
            }  //这时，t1和t2全都wait(),没有执行到标记，程序就挂啦。  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"......");  
        }  
    }  
    public void setFlag(){  
        flag = false;  
    }  
}  
public class StopThreadDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        StopThread stopThread = new StopThread();  
        Thread t1 = new Thread(stopThread);  
        Thread t2 = new Thread(stopThread);  
        t1.start();  
        t2.start();  
        int num = 1;  
        while(true){  
            if(num++==50){  
                //stopThread.setFlag();  
                    t1.interrupt();   //将t1的线程的冻结状态强制清除，强制让其恢复到运行状态中。  
                                  //但是这种强制动作会发生异常，需要对中断异常进行处理。  
                                  //只有恢复到运行状态中，才有可能执行到标记。  
                t2.interrupt();  
                break;  
            }  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-------"+num);  
        }  
    }  
}  

setDeamon(boolean):可以将线程标记为后台线程。
线程分前台线程和后台线程两种。运行方式都一样都会获取cpu的执行权执行。不同的在于，结束方式不同。前台线程只有run方法结束，才结束。后台线程，run方法结束，结束。还有，如果run方法没结束，而前台线程都结束了。后台线程一样自动结束。
所以一个进程是否结束参考的是：是否还有前台线程存活。如果前台线程都结束了，那么进程也就是结束了。
实例代码：

可以想想 圣斗士星矢的例子，雅典娜就是前台线程，，星矢哥五个就是守护线程，雅典娜挂了，那哥五个就自动结束了。失业了。
join:临时加入一个线程进行执行。
例如：
当主线程获取到了cpu的执行权，执行时，执行到了A线程的join方法。这时就知道A线程要加入进来进行，那么A执行就需要cpu的执行权。而这时cpu的执行权在主线程持有，主线程会释放自己的执行权。让A线程进行执行。
那么主线程什么时候执行呢？
只有等待A线程执行完以后，主线程才会执行，此时主线程就处于冻结状态。
能让线程处于冻结状态的方式有3种：wait(),sleep(),join().

例子20.线程中join()方法的使用。

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package cn.itheima.day10;  
class Demo implements Runnable{  
    @Override  
    public void run() {  
        for(int x =0;x<60;x++){  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----"+x);  
        }  
    }  
}  
public class JoinDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Demo d=new Demo();  
        Thread t1 = new Thread(d);  
        Thread t2 = new Thread(d);  
        t1.start();  
        try {  
            t1.join();   //当有了join()方法时,t1线程会全部执行完，其他线程才可以执行。  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        t2.start();  
        for(int x = 0;x<60;x++){  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-------"+x);  
        }  
    }  
}  

一般使用情况，当在线程执行过程中，需要一个运算结果，可以通过加入一个临时线程，将该结果进行运算，这时需要的结果的线程处于冻结状态，等加入的线程执行完，该线程在继续执行。