当前位置: 首页 > news >正文

JavaSE-11笔记【多线程2(+2024新)】

文章目录

  • 6.线程安全
    • 6.1 线程安全问题
    • 6.2 线程同步机制
    • 6.3 关于线程同步的面试题
      • 6.3.1 版本1
      • 6.3.2 版本2
      • 6.3.3 版本3
      • 6.3.4 版本4
  • 7.死锁
    • 7.1 多线程卖票问题
  • 8.线程通信
    • 8.1 wait()和sleep的区别?
    • 8.2 两个线程交替输出
    • 8.3 三个线程交替输出
    • 8.4 线程通信-生产者和消费者模式
  • 9.线程生命周期的回顾与补充
  • 10.单例模式
    • 10.1 饿汉式单例模式
    • 10.2 懒汉式单例模式
    • 10.3 懒汉式单例模式可能会造成线程安全问题
  • 11.可重入锁ReentrantLock
  • 12.实现线程的第三种方式:实现Callable接口
  • 13.实现线程的第四种方式:使用线程池

接上一篇 JavaSE-10笔记【多线程1】

6.线程安全

6.1 线程安全问题

  1. 什么情况下需要考虑线程安全问题?
    多线程并发的环境下,有共享的数据,且涉及到共享数据的修改操作。
    一般情况下:
    ①局部变量若为基本数据类型,则不存在线程安全问题【在栈中,栈不是共享的】;而若为引用数据类型则另说了。
    ②实例变量可能存在线程安全问题,实例变量在堆中,堆是多线程共享的。
    ③静态变量也可能存在安全问题,静态变量在堆中,堆是多线程共享的。

多个线程并发对同一个银行账户进行取款操作时,会有安全问题:t1线程在取了一笔钱后,由于网络卡顿,没有及时更新余额,此时t2线程又将未更新的数据读取到,取了一笔钱,导致两个线程都取出了一笔钱,而余额只少了一笔。
如何解决:
将t1线程和t2线程排队执行,不要并发,要排队。这种排队机制被称作“线程同步机制”。【对于t1线程和t2线程,t2线程在执行的时候必须等待t1线程执行到某个位置之后,t2线程才能执行。t1和t2之间发生了等待,则认为是同步。
如果不排队,则被称为“线程异步机制”,t1和t2线程各自执行各自的,并发执行,互相不需要等待。
异步:效率高,但不安全。
同步:安全,但效率低。

示例代码:

package threadtest.thread14;public class ThreadTest14 {public static void main(String[] args) {//创建账户对象Account account = new Account(54234657, 10000);//t1线程和t2线程共享一个账户Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(account));t1.setName("t1");Thread t2 = new Thread(new MyRunnable(account));t2.setName("t2");//启动线程t1.start();t2.start();}
}class MyRunnable implements Runnable{private Account account;public MyRunnable(Account account) {this.account = account;}@Overridepublic void run() {account.withDraw(1000);}
}
class Account{private int actNo; //账户编号private double balance; //账户余额public Account(int actNo, double balance) {this.actNo = actNo;this.balance = balance;}public int getActNo() {return actNo;}public void setActNo(int actNo) {this.actNo = actNo;}public double getBalance() {return balance;}public void setBalance(double balance) {this.balance = balance;}/*** 取款* @param money 取款额度*/public void withDraw(double money){//为了演示出多线程并发带来的安全问题,这里将取款分为两步//1. 获取余额double before  = this.getBalance();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程正在取款" + money + ",当前账户" + this.getActNo() + "的账户余额为" + before);try {Thread.sleep(1000); //为了演示线程安全问题,这里让当前线程睡眠1秒} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}//2. 取款后修改余额this.setBalance(before - money);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程取款成功,当前账户" + this.getActNo() + "的账户余额为" + this.getBalance());}
}

运行结果(取款2次,余额有误):
在这里插入图片描述

6.2 线程同步机制

使用线程同步机制(本质是线程排队执行),来避免多线程并发的线程安全问题:

语法格式:

synchronized(必须是需要排队的这几个线程共享的对象){//需要同步的代码
}

必须是需要排队的这几个线程共享的对象必须选对了,如果选错了可能会无故增加同步线程的数量,导致效率降低。
原理:

synchronized(obj){//需要同步的代码
}

假设obj是t1和t2两个线程共享的,t1和t2执行这段代码的时候,一定有先后顺序的,一定是有一个先抢到了CPU时间片。

  • 假设t1先抢到了CPU时间片,t1线程找共享对象obj的对象锁,找到之后,占有这把锁,只要能够占有obj对象的对象锁,就有权利进入同步代码块执行代码。
  • 当t1线程执行完同步代码块之后,会释放之前占有的对象锁(归还锁)。
  • 同样,t2线程抢到CPU时间片之后执行到这段代码也会去找对象obj的对象锁,但由于t1线程占有这把锁,t2线程只能在同步代码块之外等待,直到t1归还锁才能执行同步代码块的代码。

注意:不要无故扩大同步代码块的范围,其范围越小,效率越高。

示例代码:

package threadtest.thread14;public class ThreadTest14 {public static void main(String[] args) {//创建账户对象Account account = new Account(54234657, 10000);//t1线程和t2线程共享一个账户Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(account));t1.setName("t1");Thread t2 = new Thread(new MyRunnable(account));t2.setName("t2");//启动线程t1.start();t2.start();}
}class MyRunnable implements Runnable{private Account account;public MyRunnable(Account account) {this.account = account;}@Overridepublic void run() {account.withDraw(1000);}
}
class Account{private int actNo; //账户编号private double balance; //账户余额public Account(int actNo, double balance) {this.actNo = actNo;this.balance = balance;}public int getActNo() {return actNo;}public void setActNo(int actNo) {this.actNo = actNo;}public double getBalance() {return balance;}public void setBalance(double balance) {this.balance = balance;}/*** 取款* @param money 取款额度*/public void withDraw(double money) {//为了演示出多线程并发带来的安全问题,这里将取款分为两步synchronized (this) { //由于这里两个线程共享的是同一个account对象,所以这里可以直接填this,其他情况要再另外分析,并不一定都是填this!//1. 获取余额double before = this.getBalance();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程正在取款" + money + ",当前账户" + this.getActNo() + "的账户余额为" + before);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}//2. 取款后修改余额this.setBalance(before - money);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程取款成功,当前账户" + this.getActNo() + "的账户余额为" + this.getBalance());}}
}

也可以在实例方法上添加synchronized关键字:

  1. 在实例方法上添加了synchronized关键字之后,整个方法体就是一个同步代码块。
  2. 在实例方法上添加了synchronized关键字之后,共享对象的对象锁一定是当前对象this的对象锁。

这种方式相对于上面的局部同步代码块的方式要差一些,利用局部同步代码块的优点:

  • 共享对象可以随便调整;
  • 同步代码块的范围可以随便调整。

示例代码:

package threadtest.thread14;public class ThreadTest14 {public static void main(String[] args) {//创建账户对象Account account = new Account(54234657, 10000);//t1线程和t2线程共享一个账户Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(account));t1.setName("t1");Thread t2 = new Thread(new MyRunnable(account));t2.setName("t2");//启动线程t1.start();t2.start();}
}class MyRunnable implements Runnable{private Account account;public MyRunnable(Account account) {this.account = account;}@Overridepublic void run() {account.withDraw(1000);}
}
class Account{private int actNo; //账户编号private double balance; //账户余额public Account(int actNo, double balance) {this.actNo = actNo;this.balance = balance;}public int getActNo() {return actNo;}public void setActNo(int actNo) {this.actNo = actNo;}public double getBalance() {return balance;}public void setBalance(double balance) {this.balance = balance;}/*** 取款* @param money 取款额度*/public synchronized void withDraw(double money) { //直接在方法上加上synchronized关键字//为了演示出多线程并发带来的安全问题,这里将取款分为两步//1. 获取余额double before = this.getBalance();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程正在取款" + money + ",当前账户" + this.getActNo() + "的账户余额为" + before);try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}//2. 取款后修改余额this.setBalance(before - money);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程取款成功,当前账户" + this.getActNo() + "的账户余额为" + this.getBalance());}
}

运行结果同上。

6.3 关于线程同步的面试题

分析以下程序,m2方法在执行的时候,需要等待m1方法的结束吗?

6.3.1 版本1

package threadtest.thread15;public class ThreadTest15 {public static void main(String[] args) {MyClass mc = new MyClass();Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(mc));Thread t2 = new Thread(new MyRunnable(mc));t1.setName("t1");t2.setName("t2");t1.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}t2.start();}
}
class MyRunnable implements Runnable{private MyClass mc;public MyRunnable(MyClass mc){this.mc = mc;}@Overridepublic void run() {if("t1".equals(Thread.currentThread().getName())){mc.m1();}if("t2".equals(Thread.currentThread().getName())){mc.m2();}}
}
class MyClass{public synchronized void m1(){ //同步方法System.out.println("m1 begin");try {Thread.sleep(1000*5);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println("m1 over");}public void m2(){ //非同步方法System.out.println("m2 begin");System.out.println("m2 over");}
}

运行结果:
在这里插入图片描述
不需要等待。
线程t1执行的是同步方法m1(),需要获取对象锁;
线程t2执行的是非同步方法m2(),并不需要获取对象锁。所以线程t2不需要等待线程t1。

6.3.2 版本2

package threadtest.thread15;public class ThreadTest15 {public static void main(String[] args) {MyClass mc = new MyClass();Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(mc));Thread t2 = new Thread(new MyRunnable(mc));t1.setName("t1");t2.setName("t2");t1.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}t2.start();}
}
class MyRunnable implements Runnable{private MyClass mc;public MyRunnable(MyClass mc){this.mc = mc;}@Overridepublic void run() {if("t1".equals(Thread.currentThread().getName())){mc.m1();}if("t2".equals(Thread.currentThread().getName())){mc.m2();}}
}
class MyClass{public synchronized void m1(){ //同步方法System.out.println("m1 begin");try {Thread.sleep(1000*5);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println("m1 over");}public synchronized void m2(){ //同步方法System.out.println("m2 begin");System.out.println("m2 over");}
}

运行结果:
在这里插入图片描述

需要等待。
由于线程t1执行的是同步方法m1(),需要获取对象锁;
线程t2执行的也是同步方法m2(),也需要获取对象锁。而线程t1和线程t2共享同一个对象,所以线程t2需要等待线程t1。

6.3.3 版本3

package threadtest.thread15;public class ThreadTest15 {public static void main(String[] args) {MyClass mc1 = new MyClass();MyClass mc2 = new MyClass();Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(mc1));Thread t2 = new Thread(new MyRunnable(mc2));t1.setName("t1");t2.setName("t2");t1.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}t2.start();}
}
class MyRunnable implements Runnable{private MyClass mc;public MyRunnable(MyClass mc){this.mc = mc;}@Overridepublic void run() {if("t1".equals(Thread.currentThread().getName())){mc.m1();}if("t2".equals(Thread.currentThread().getName())){mc.m2();}}
}
class MyClass{public synchronized void m1(){ //同步方法System.out.println("m1 begin");try {Thread.sleep(1000*5);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println("m1 over");}public synchronized void m2(){ //同步方法System.out.println("m2 begin");System.out.println("m2 over");}
}

运行结果:
在这里插入图片描述
不需要等待。
虽然m1和m2方法都是同步方法,但是线程t1和线程t2并没有共享对象,其分别调用不同对象,各自占用各自对象的对象锁即可,不存在需要同一对象锁的问题。

6.3.4 版本4

package threadtest.thread15;public class ThreadTest15 {public static void main(String[] args) {MyClass mc1 = new MyClass();MyClass mc2 = new MyClass();Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(mc1));Thread t2 = new Thread(new MyRunnable(mc2));t1.setName("t1");t2.setName("t2");t1.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}t2.start();}
}
class MyRunnable implements Runnable{private MyClass mc;public MyRunnable(MyClass mc){this.mc = mc;}@Overridepublic void run() {if("t1".equals(Thread.currentThread().getName())){mc.m1();}if("t2".equals(Thread.currentThread().getName())){mc.m2();}}
}
class MyClass{public static synchronized void m1(){ //静态同步方法System.out.println("m1 begin");try {Thread.sleep(1000*5);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);}System.out.println("m1 over");}public static synchronized void m2(){ //静态同步方法System.out.println("m2 begin");System.out.println("m2 over");}
}

运行结果:
在这里插入图片描述

需要等待。
因为此时m1和m2方法都是静态方法,且又都加上了synchronized关键字,此时线程同步时会找类锁。类锁是对于一个类来说只有一把锁,不管创建了多少个对象,类锁都只有一把。

总结:
在静态方法上添加synchronized关键字,实际上是为了保证静态变量的安全;
在实例方法上添加synchronized关键字,实际上是为了保证实例变量的安全。

7.死锁

当有多个线程同时共享多个对象时可能会发生死锁问题:

示例代码:

package threadtest.thread16;public class ThreadTest16 {public static void main(String[] args) {Object o1 = new Object();Object o2 = new Object();Thread t1 = new Thread(new MyRunnable(o1,o2));Thread t2 = new Thread(new MyRunnable(o1,o2));t1.setName("t1");t2.setName("t2");t1.start();t2.start();}
}class MyRunnable implements Runnable{private Object o1;private Object o2;public MyRunnable(Object o1, Object o2) {this.o1 = o1;this.o2 = o2;}@Overridepublic void run() {if(Thread.currentThread().getName().equals("t1")){synchronized (o1){try {Thread.sleep(1000); //为了产生死锁,这里设置睡眠} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (o2){}}}if(Thread.currentThread().getName().equals("t2")){synchronized (o2){try {Thread.sleep(1000); //为了产生死锁,这里设置睡眠} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}synchronized (o1){}}}}
}

以上代码线程t1先占用o1对象的对象锁,线程t2先占用o2对象的对象锁,而后线程t1又需要寻找o2对象的对象锁,线程t2又需要寻找o1对象的对象锁,由于所需的对象锁分别被对方占用,所以只能陷入无休止的互相等待中。造成死锁。

运行结果(永远无法结束):
在这里插入图片描述
死锁容易发生在synchronized嵌套中,所以对synchronized要慎重使用。

7.1 多线程卖票问题

3个线程同时卖票(不排队):

package threadtest.thread17;public class ThreadTest17 {public static void main(String[] args) {//创建一个对象,让多个线程共享一个对象Runnable r = new MyRunnable();//创建3个线程,模拟3个售票窗口Thread t1 = new Thread(r);t1.setName("1");Thread t2 = new Thread(r);t2.setName("2");Thread t3 = new Thread(r);t3.setName("3");t1.start();t2.start();t3.start();}
}class MyRunnable implements Runnable{private int ticketNum = 100;@Overridepublic void run() {while (true) {if(ticketNum <= 0){System.out.println("票已售完!");break; //停止售票}//票还有try {//出票等待时间Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + "成功售出一张票,当前剩余票数:" + (--ticketNum));}}  
}

运行结果(出现数据问题,剩余票数出现负数):
在这里插入图片描述

排队卖票,即使用线程同步机制:

package threadtest.thread17;public class ThreadTest17 {public static void main(String[] args) {//创建一个对象,让多个线程共享一个对象Runnable r = new MyRunnable();//创建3个线程,模拟3个售票窗口Thread t1 = new Thread(r);t1.setName("1");Thread t2 = new Thread(r);t2.setName("2");Thread t3 = new Thread(r);t3.setName("3");t1.start();t2.start();t3.start();}
}class MyRunnable implements Runnable{private int ticketNum = 100;@Overridepublic void run() {synchronized (this) { //共享对象就是当前对象while (true) {if(ticketNum <= 0){System.out.println("票已售完!");break; //停止售票}//票还有try {//出票等待时间Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("窗口" + Thread.currentThread().getName() + "成功售出一张票,当前剩余票数:" + (--ticketNum));}}}
}

运行结果:
在这里插入图片描述

8.线程通信

线程通信的三个方法:wait()、notify()、notifyAll()

  • wait(): 线程执行该方法后,进入等待状态,并且释放对象锁。
  • notify(): 唤醒优先级最高的那个等待状态的线程。【优先级相同的,随机选一个】。被唤醒的线程从当初wait()的位置继续执行。
  • notifyAll(): 唤醒所有wait()的线程。

例如:对于多线程共享的对象obj,调用了obj.wait()之后,在obj对象上活跃的所有线程都进入无期限等待,直到调用了该共享对象的notify()方法进行了唤醒。唤醒后,会接着上一次调用wait()方法的位置继续向下执行。

需要注意的:

  • 这三个方法都是Object类的方法。
  • 以上三个方法在使用时,必须在同步代码块中或同步方法中。
  • 调用这三个方法的对象必须是共享的锁对象。

8.1 wait()和sleep的区别?

相同点: 都会阻塞。
不同点:

  • wait是Object类的实例方法。sleep是Thread的静态方法。
  • wait只能用在同步代码块或同步方法中。sleep随意。
  • wait方法执行会释放对象锁。sleep不会。
  • wait结束时机是notify唤醒,或达到指定时间。sleep结束时机是到达指定时间。

wait()方法有三个重载方法:

  • wait():调用此方法,线程进入“等待状态”;
  • wait(毫秒):调用此方法,线程进入“超时等待状态”;
  • wait(毫秒, 纳秒):调用此方法,线程进入“超时等待状态”。

8.2 两个线程交替输出

要求创建两个线程交替输出1-100如下:

t1–>1
t2–>2
t1–>3
t2–>4
t1–>5
t2–>6

直到100

需要交替输出则需要进行线程间的通信,代码如下:

package threadtest.thread18;public class ThreadTest18 {public static void main(String[] args) {Runnable r = new MyRunnable();Thread t1 = new Thread(r);t1.setName("t1");Thread t2 = new Thread(r);t2.setName("t2");t1.start();t2.start();}
}class MyRunnable implements Runnable{private int count = 0;@Overridepublic void run() {synchronized (this) {while (true) {//前面t1释放锁后,t2线程开始占用对象锁,开始执行这里同步代码块的内容,//这里需要记得唤醒t1线程//t2线程执行过程中把t1唤醒了,但是由于t2仍然占用对象锁,所以即使t1醒了,也不会往下执行,需要等到t2释放对象锁this.notify();if (count >= 100) {break;}try {Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + (++count));try {//让其中一个线程等待,这个等待的线程可能是t1,也可能是t2//假设目前执行的是t1线程,则t1线程释放对象锁,进入无限期的等待,直到notify()唤醒this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

8.3 三个线程交替输出

要求创建三个线程交替输出A、B、C如下:

t1–>A
t2–>B
t3–>C
t1–>A
t2–>B
t3–>C

按照以上输出10遍(以上是2遍的示例)

代码如下:

package threadtest.thread19;public class ThreadTest19 {// 三个静态输出标记值,初始值表示第一次输出的时候,t1先输出static boolean t1Output = true;static boolean t2Output = false;static boolean t3Output = false;public static void main(String[] args) {//共享对象(t1、t2、t3线程共享一个对象)Object lock = new Object();//t1线程,负责输出AThread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//同步代码块synchronized (lock){for (int i = 0; i < 10; i++) {while (!t1Output){ //只要不是t1输出,t1Output为false,则让线程进入等待状态try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//轮到t1输出了,并且t1线程被唤醒了System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->A");//修改布尔标记的值t1Output = false;t2Output = true;t3Output = false;//唤醒所有线程lock.notifyAll();}}}});t1.setName("t1");t1.start();//t2线程,负责输出BThread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {synchronized (lock){for (int i = 0; i < 10; i++) {while (!t2Output){try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//轮到t2输出了,并且t2线程被唤醒了System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->B");//修改布尔标记的值t1Output = false;t2Output = false;t3Output = true;//唤醒所有线程lock.notifyAll();}}}});t2.setName("t2");t2.start();//t3线程,负责输出CThread t3 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {synchronized (lock){for (int i = 0; i < 10; i++) {while (!t3Output){try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}//轮到t3输出了,并且t3线程被唤醒了System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->C");//修改布尔标记的值t1Output = true;t2Output = false;t3Output = false;//唤醒所有线程lock.notifyAll();}}}});t3.setName("t3");t3.start();}
}

8.4 线程通信-生产者和消费者模式

线程通信可以实现生产者和消费者均衡:
在这里插入图片描述

9.线程生命周期的回顾与补充

在这里插入图片描述
完善线程的生命周期图:
在这里插入图片描述

10.单例模式

10.1 饿汉式单例模式

package singleton;/*** 饿汉式单例模式*/
public class Singleton {private static Singleton singleton = new Singleton();private Singleton(){}public static Singleton getSingleton(){return singleton;}public static void main(String[] args) {Singleton singleton1 = Singleton.getSingleton();Singleton singleton2 = Singleton.getSingleton();System.out.println(singleton1 == singleton2); //true}
}

10.2 懒汉式单例模式

package singleton;/*** 懒汉式单例模式*/
public class Singleton {private static Singleton singleton;private Singleton(){}public static Singleton getSingleton(){if(singleton == null){singleton = new Singleton();}return singleton;}public static void main(String[] args) {Singleton singleton1 = Singleton.getSingleton();Singleton singleton2 = Singleton.getSingleton();System.out.println(singleton1 == singleton2);  //true}
}

10.3 懒汉式单例模式可能会造成线程安全问题

package threadtest.thread20;public class ThreadTest20 {//静态变量private static Singleton s1;private static Singleton s2;public static void main(String[] args) {//创建线程t1Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s1 = Singleton.getSingleton();}});//创建线程t2Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s2 = Singleton.getSingleton();}});//启动线程t1.start();t2.start();//保证t1、t2线程在main方法结束前执行(需要线程先start才能起作用)try {t1.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//判断两个Singleton对象是否一样。这里为什么不一样啊System.out.println(s1);System.out.println(s2);System.out.println(s1 == s2);}
}/*** 懒汉式单例模式*/
class Singleton {private static Singleton singleton;private Singleton(){System.out.println("构造方法执行了!");}public static Singleton getSingleton(){if(singleton == null){singleton = new Singleton();}return singleton;}
}

运行结果(出现构造方法执行2次,创建了2个对象):
在这里插入图片描述
解决方案1:同步方法

package threadtest.thread20;public class ThreadTest20 {//静态变量private static Singleton s1;private static Singleton s2;public static void main(String[] args) {//创建线程t1Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s1 = Singleton.getSingleton();}});//创建线程t2Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s2 = Singleton.getSingleton();}});//启动线程t1.start();t2.start();//保证t1、t2线程在main方法结束前执行(需要线程先start才能起作用)try {t1.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//判断两个Singleton对象是否一样。这里为什么不一样啊System.out.println(s1);System.out.println(s2);System.out.println(s1 == s2);}
}/*** 懒汉式单例模式*/
class Singleton {private static Singleton singleton;private Singleton(){System.out.println("构造方法执行了!");}//第一种方法(同步方法):在方法声明处加上synchronized关键字,由于又是静态方法,让线程排队执行,去找类锁public static synchronized Singleton getSingleton(){if(singleton == null){singleton = new Singleton();}return singleton;}
}

运行结果:
在这里插入图片描述

解决方案2:同步代码块

package threadtest.thread20;public class ThreadTest20 {//静态变量private static Singleton s1;private static Singleton s2;public static void main(String[] args) {//创建线程t1Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s1 = Singleton.getSingleton();}});//创建线程t2Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s2 = Singleton.getSingleton();}});//启动线程t1.start();t2.start();//保证t1、t2线程在main方法结束前执行(需要线程先start才能起作用)try {t1.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//判断两个Singleton对象是否一样。这里为什么不一样啊System.out.println(s1);System.out.println(s2);System.out.println(s1 == s2);}
}/*** 懒汉式单例模式*/
class Singleton {private static Singleton singleton;private Singleton(){System.out.println("构造方法执行了!");}//第二种方法(同步代码块):方法内部设置同步代码块,让线程排队执行,也去找类锁public static Singleton getSingleton(){synchronized (Singleton.class){ //Singleton.class为反射机制中的内容,获取Singleton类if(singleton == null){singleton = new Singleton();}}return singleton;}
}

运行结果:
在这里插入图片描述

解决方案3:针对方案2进行优化,提高效率

package threadtest.thread20;public class ThreadTest20 {//静态变量private static Singleton s1;private static Singleton s2;public static void main(String[] args) {//创建线程t1Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s1 = Singleton.getSingleton();}});//创建线程t2Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s2 = Singleton.getSingleton();}});//启动线程t1.start();t2.start();//保证t1、t2线程在main方法结束前执行(需要线程先start才能起作用)try {t1.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//判断两个Singleton对象是否一样。这里为什么不一样啊System.out.println(s1);System.out.println(s2);System.out.println(s1 == s2);}
}/*** 懒汉式单例模式*/
class Singleton {private static Singleton singleton;private Singleton(){System.out.println("构造方法执行了!");}//第二种方法(同步代码块+外面再嵌套一个if语句,减少一次找类锁的时间)public static Singleton getSingleton(){if(singleton== null) {synchronized (Singleton.class) { //Singleton.class为反射机制中的内容,获取Singleton类if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}}}return singleton;}
}

解决方案4:使用可重入锁ReentrantLock(看下面介绍)

11.可重入锁ReentrantLock

Java还有一个Lock接口,从JDK5开始引入,Lock接口下有一个实现类:可重入锁(ReentrantLock),其也可以实现线程安全,且比synchronized更推荐使用,因为其更加灵活,可以更细粒度地控制同步代码,但是一定要记住解锁!!!!

注意:要想使用ReentrantLock达到线程安全,假设要让t1、t2、t3线程同步,就需要让t1、t2、t3共享同一个ReentrantLock对象。

语法:
保证多个线程共享一个ReentrantLock对象,比如如下的:private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();,然后在需要同步的代码块前面加锁,即lock.lock();,并在后面解锁,即lock.unlock();

上述懒汉式单例模式保证线程安全:

package threadtest.thread21;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class ThreadTest21 {//静态变量private static Singleton s1;private static Singleton s2;public static void main(String[] args) {//创建线程t1Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s1 = Singleton.getSingleton();}});//创建线程t2Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {s2 = Singleton.getSingleton();}});//启动线程t1.start();t2.start();//保证t1、t2线程在main方法结束前执行(需要线程先start才能起作用)try {t1.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}try {t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//判断两个Singleton对象是否一样。这里为什么不一样啊System.out.println(s1);System.out.println(s2);System.out.println(s1 == s2);}
}/*** 懒汉式单例模式*/
class Singleton {private static Singleton singleton;private Singleton(){System.out.println("构造方法执行了!");}//创建共享锁对象,需要设置为静态的,才是共享的!private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();//第四种方法:使用可重入锁ReentrantLockpublic static Singleton getSingleton(){try {//加锁lock.lock();if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}} finally {//解锁(需要100%保证解锁,所以需要使用finally)lock.unlock();}return singleton;}
}

运行结果:
在这里插入图片描述

12.实现线程的第三种方式:实现Callable接口

实现线程的第三种方式:实现Callable接口。这种方式实现线程可以获取到线程的返回值。

package threadtest.thread22;import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;/*** 实现线程的第三种方式:实现Callable接口,覆写call()方法*/
public class ThreadTest22 {public static void main(String[] args) {//创建“未来任务”对象,设置的泛型为线程的返回类型FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(new Callable<Integer>() {@Overridepublic Integer call() throws Exception { //与run()方法不一样的是,call方法可以抛出异常//处理业务Thread.sleep(5000);return 1;}});//创建线程对象Thread t = new Thread(task);t.setName("t");//启动线程t.start();try {//获取“未来任务”线程的返回值//会阻塞当前线程,等待“未来任务”结束并返回//拿到返回值,当前线程的阻塞才会解除,继续执行。(这里则表现为会等待5秒)Integer i = task.get();System.out.println("t线程返回值:" + i);} catch(Exception e){e.printStackTrace();}}
}

运行结果:在这里插入图片描述

13.实现线程的第四种方式:使用线程池

线程池本质上就是一个缓存(cache)。一般都是服务器在启动的时候,初始化线程池,即服务器在启动的时候创建多个线程对象,直接放到线程池中,需要使用线程对象的时候,直接从线程池中获取。

package threadtest.thread23;import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ThreadTest23 {public static void main(String[] args) {//创建一个线程池对象(线程池中有3个线程)ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);//将任务交给线程池(无需触碰到这个线程对象,只需要将要处理的任务交给线程池即可)executorService.submit(new Runnable() {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + i);}}});//最后记得关闭线程池executorService.shutdown();}
}

运行结果(这里只用到了线程池中的一个线程):在这里插入图片描述

相关文章:

JavaSE-11笔记【多线程2(+2024新)】

文章目录 6.线程安全6.1 线程安全问题6.2 线程同步机制6.3 关于线程同步的面试题6.3.1 版本16.3.2 版本26.3.3 版本36.3.4 版本4 7.死锁7.1 多线程卖票问题 8.线程通信8.1 wait()和sleep的区别&#xff1f;8.2 两个线程交替输出8.3 三个线程交替输出8.4 线程通信-生产者和消费者…...

WebKit是什么?

WebKit是一个开源的浏览器引擎&#xff0c;它用于呈现网页内容在许多现代浏览器中&#xff0c;包括Safari浏览器、iOS内置浏览器、以及一些其他浏览器如Google Chrome的早期版本。以下是一些关于WebKit的重要信息&#xff1a; 起源和发展&#xff1a;WebKit最初是由苹果公司为其…...

谷歌(Google)历年编程真题——接雨水

谷歌历年面试真题——数组和字符串系列真题练习。 接雨水 给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图&#xff0c;计算按此排列的柱子&#xff0c;下雨之后能接多少雨水。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;height [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 输出&#xff1a;…...

golang 归并回源策略

前言 下面是我根据业务需求画了一个架构图&#xff0c;没有特别之处&#xff0c;很普通&#xff0c;都是我们常见的中间件&#xff0c;都是一些幂等性GET 请求。有一个地方很有意思&#xff0c;从service 分别有10000 qps 请求到Redis&#xff0c;并且它们的key 是一样的。这样…...

【漏洞复现】可视化融合指挥调度平台 dispatch接口处存在任意文件上传漏洞

免责声明&#xff1a;文章来源互联网收集整理&#xff0c;请勿利用文章内的相关技术从事非法测试&#xff0c;由于传播、利用此文所提供的信息或者工具而造成的任何直接或者间接的后果及损失&#xff0c;均由使用者本人负责&#xff0c;所产生的一切不良后果与文章作者无关。该…...

最讨厌这种字符串问题了!!

题目&#xff1a;洛谷P1957口算练习题 题目大意描述&#xff1a; 第一行输入一个整数表示接下来要进行多少次运算&#xff0c;接下来每行输入一个字母c和两个数字x,y&#xff08;输入的字母为a/b/c,分别表示要进行&#xff0c;-&#xff0c;*运算&#xff09;或者就输入两个数…...

B-名牌赌王(本人遇到的题,做个笔记)

题解&#xff1a; #include <iostream> #include <queue> //需要用小根堆的优先队列 #include <unordered_map> //用无序映射 using namespace std; bool pai() {int n, m;cin >> n >> m; priority_queue<int, vector<int>, gr…...

博客评论回复03

接着之前写的&#xff0c;之前返回的数据集按道理来说渲染出来还是丑丑的&#xff0c;因此这次我看着抖音的评论样子&#xff0c;自己瞎写了一通&#xff0c;不过也算是模仿出来了虽然肯定没有抖音写的好。 类似与前面几章写的表结构 首先看看抖音评论区是怎么样的&#xff1f…...

【【萌新的学习之Numpy数组的使用】】

萌新的学习之Numpy数组的使用 先记录一下之前的关于函数的设计 通过创造类的形式 复习完毕之后介绍numpy数组的使用 #整数型数组遇到除法 &#xff08;即便是除以整数&#xff09; 不同维度的数组之间 从外形上的本质区别 一维数组用1层中括号 二维数组用2层中括号 三维数…...

RabbitMQ3.13.x之七_RabbitMQ消息队列模型

RabbitMQ3.13.x之七_RabbitMQ消息队列模型 文章目录 RabbitMQ3.13.x之七_RabbitMQ消息队列模型1. RabbitMQ消息队列模型1. 简单队列2. Work Queues(工作队列)3. Publish/Subscribe(发布/订阅)4. Routing(路由)5. Topics(主题)6. RPC(远程过程调用)7. Publisher Confirms(发布者…...

Android JNI 调用第三方SO

最近一个项目使用了Go 编译了一个so库&#xff0c;但是这个so里面还需要使用第三方so库pdfium, 首先在Android工程把2个so库都放好 在jni中只能使用dlopen方式&#xff0c;其他的使用函数指针的方式来调用&#xff0c;和windows dll类似&#xff0c;不然虽然编译过了但是会崩溃…...

Vid2seq

Vid2Seq 应该是目前为止,个人最中意得一篇能够实际解决对一段视频进行粗略理解得paper了。个人认为它能够真正能解决视频理解是因为它是对一个模型整体做了训练,而不仅仅是通过visual encoders(e.g BLIP/CLIP/…)和 其它multi modal 的encoder直接过了个projection,做一个…...

Opencv人机交互界面设置

Opencv人机交互界面设置 以下是一些常见的OpenCV人机交互界面设置&#xff1a; 窗口交互 显示窗口&#xff1a;可以使用cv2.imshow()函数在屏幕上显示图像。例如&#xff0c;要显示名为“image”的图像&#xff0c;可以使用以下代码&#xff1a; import cv2img cv2.imread…...

蓝桥杯算法心得——字典树考试(贡献度+前缀和)

大家好&#xff0c;我是晴天学长&#xff0c;贡献度的题&#xff0c;找到技巧非常重要&#xff0c;需要的小伙伴可以关注支持一下哦&#xff01;后续会继续更新的。&#x1f4aa;&#x1f4aa;&#x1f4aa; 1) .字典树考试 字典树考试 问题描述 蓝桥学院最近教学了字典树这一数…...

Linux下Qt生成程序崩溃文件

文章目录 1.背景2.Qt编译生成程序2.1.profile模式的本质 3.执行程序&#xff0c;得到core文件4.代码定位4.1.直接使用gdb4.2.使用QtCreator 5.总结6.题外话6.1.profile模式和debug模式的区别 1.背景 在使用Qt时&#xff0c;假如在windows&#xff0c;当软件崩溃时&#xff0c;…...

Go语言中测试和性能

1. 测试:软件开发最重要的方面 测试软件程序可能是软件开发人员能够做的最重要的事情。通过测试代码的功能,开发人员能够在很大程度上确定程序是有效的。另外,每次修改代码后,开发人员都可运行测试,确认没有引入Bug和衰退。通过测试软件,还能够让软件工程师确认程序按期望…...

回归预测 | Matlab基于CPO-GPR基于冠豪猪算法优化高斯过程回归的多输入单输出回归预测

回归预测 | Matlab基于CPO-GPR基于冠豪猪算法优化高斯过程回归的多输入单输出回归预测 目录 回归预测 | Matlab基于CPO-GPR基于冠豪猪算法优化高斯过程回归的多输入单输出回归预测预测效果基本介绍程序设计参考资料 预测效果 基本介绍 Matlab基于CPO-GPR基于冠豪猪算法优化高斯…...

python 日期字符串转换为指定格式的日期

在Python编程中&#xff0c;日期处理是一个常见的任务。我们经常需要将日期字符串转换为Python的日期对象&#xff0c;以便进行日期的计算、比较或其他操作。同时&#xff0c;为了满足不同的需求&#xff0c;我们还需要将日期对象转换为指定格式的日期字符串。本文将详细介绍如…...

day03-Docker

1.初识 Docker 1.1.什么是 Docker 1.1.1.应用部署的环境问题 大型项目组件较多&#xff0c;运行环境也较为复杂&#xff0c;部署时会碰到一些问题&#xff1a; 依赖关系复杂&#xff0c;容易出现兼容性问题开发、测试、生产环境有差异 例如一个项目中&#xff0c;部署时需要依…...

C语言函数实现冒泡排序

前言 今天我们来看看怎么使用函数的方式实现冒泡排序吧&#xff0c;我们以一个数组为例arr[] {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0},我们将这个数组通过冒泡排序的方式让他变为升序吧。 代码实现 #include<stdio.h> void bubble_sort(int arr[], int sz) {int i 0;for (i 0;i < s…...

铭豹扩展坞 USB转网口 突然无法识别解决方法

当 USB 转网口扩展坞在一台笔记本上无法识别,但在其他电脑上正常工作时,问题通常出在笔记本自身或其与扩展坞的兼容性上。以下是系统化的定位思路和排查步骤,帮助你快速找到故障原因: 背景: 一个M-pard(铭豹)扩展坞的网卡突然无法识别了,扩展出来的三个USB接口正常。…...

多云管理“拦路虎”:深入解析网络互联、身份同步与成本可视化的技术复杂度​

一、引言&#xff1a;多云环境的技术复杂性本质​​ 企业采用多云策略已从技术选型升维至生存刚需。当业务系统分散部署在多个云平台时&#xff0c;​​基础设施的技术债呈现指数级积累​​。网络连接、身份认证、成本管理这三大核心挑战相互嵌套&#xff1a;跨云网络构建数据…...

CocosCreator 之 JavaScript/TypeScript和Java的相互交互

引擎版本&#xff1a; 3.8.1 语言&#xff1a; JavaScript/TypeScript、C、Java 环境&#xff1a;Window 参考&#xff1a;Java原生反射机制 您好&#xff0c;我是鹤九日&#xff01; 回顾 在上篇文章中&#xff1a;CocosCreator Android项目接入UnityAds 广告SDK。 我们简单讲…...

什么是EULA和DPA

文章目录 EULA&#xff08;End User License Agreement&#xff09;DPA&#xff08;Data Protection Agreement&#xff09;一、定义与背景二、核心内容三、法律效力与责任四、实际应用与意义 EULA&#xff08;End User License Agreement&#xff09; 定义&#xff1a; EULA即…...

聊一聊接口测试的意义有哪些?

目录 一、隔离性 & 早期测试 二、保障系统集成质量 三、验证业务逻辑的核心层 四、提升测试效率与覆盖度 五、系统稳定性的守护者 六、驱动团队协作与契约管理 七、性能与扩展性的前置评估 八、持续交付的核心支撑 接口测试的意义可以从四个维度展开&#xff0c;首…...

pikachu靶场通关笔记22-1 SQL注入05-1-insert注入(报错法)

目录 一、SQL注入 二、insert注入 三、报错型注入 四、updatexml函数 五、源码审计 六、insert渗透实战 1、渗透准备 2、获取数据库名database 3、获取表名table 4、获取列名column 5、获取字段 本系列为通过《pikachu靶场通关笔记》的SQL注入关卡(共10关&#xff0…...

大语言模型(LLM)中的KV缓存压缩与动态稀疏注意力机制设计

随着大语言模型&#xff08;LLM&#xff09;参数规模的增长&#xff0c;推理阶段的内存占用和计算复杂度成为核心挑战。传统注意力机制的计算复杂度随序列长度呈二次方增长&#xff0c;而KV缓存的内存消耗可能高达数十GB&#xff08;例如Llama2-7B处理100K token时需50GB内存&a…...

JVM虚拟机:内存结构、垃圾回收、性能优化

1、JVM虚拟机的简介 Java 虚拟机(Java Virtual Machine 简称:JVM)是运行所有 Java 程序的抽象计算机,是 Java 语言的运行环境,实现了 Java 程序的跨平台特性。JVM 屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息,使得 Java 程序只需生成在 JVM 上运行的目标代码(字节码),就可以…...

【Redis】笔记|第8节|大厂高并发缓存架构实战与优化

缓存架构 代码结构 代码详情 功能点&#xff1a; 多级缓存&#xff0c;先查本地缓存&#xff0c;再查Redis&#xff0c;最后才查数据库热点数据重建逻辑使用分布式锁&#xff0c;二次查询更新缓存采用读写锁提升性能采用Redis的发布订阅机制通知所有实例更新本地缓存适用读多…...

Web中间件--tomcat学习

Web中间件–tomcat Java虚拟机详解 什么是JAVA虚拟机 Java虚拟机是一个抽象的计算机&#xff0c;它可以执行Java字节码。Java虚拟机是Java平台的一部分&#xff0c;Java平台由Java语言、Java API和Java虚拟机组成。Java虚拟机的主要作用是将Java字节码转换为机器代码&#x…...