Day25_多线程第二天

1、单例(掌握)

恶汉式

class Singleton {
	//1,私有构造方法,其他类不能访问该构造方法了
	private Singleton(){}
	//2,创建本类对象
	private static Singleton s = new Singleton();
	//3,对外提供公共的访问方法
	public static Singleton getInstance() {//获取实例
		return s;
	}
}

懒汉式

class Singleton {
	//1,私有构造方法,其他类不能访问该构造方法了
	private Singleton(){}
	//2,声明一个引用
	private static Singleton s ;
	//3,对外提供公共的访问方法
	public static Singleton getInstance() {//获取实例
		if(s == null) {
			//线程1等待,线程2等待
			s = new Singleton();
		}
		
		return s;
	}
}

饿汉式和懒汉式的区别

    1,饿汉式是空间换时间,懒汉式是时间换空间

    2,在多线程访问时,饿汉式不会创建多个对象,而懒汉式有可能会创建多个对象

2、JAVA通过命令执行Windows程序-Runtime

	public static void main(String[] args) throws Exception{
		//执行windows中的某些命令
		Process exec = Runtime.getRuntime().exec("arp -a");
		//获取控制台打印出的数据
		BufferedReader stream = new BufferedReader(new InputStreamReader(exec.getInputStream()));
		String line;
		while((line=stream.readLine()) != null){
			System.out.println(line);
		}
	}

3、定时器-Timer

	/*
	 * void schedule(TimerTask 要执行的任务, Date 首次运行时间, long 每隔多久执行一次)
	 */
	public static void main(String[] args) {
		
		//从当前时间开始执行，每隔1S执行一次
		new Timer().schedule(new TimerTask() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("HEH");
			}
		}, new Date(),1000);
	}

4、线程之间的通信(多个线程共享同一数据的问题)

* 1.什么时候需要通信

* 多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的

* 如果我们希望他们有规律的执行, 就可以使用通信, 例如每个线程执行一次打印

* 2.怎么通信

* 如果希望线程等待, 就调用wait()

* 如果希望唤醒等待的线程, 就调用notify();

* 这两个方法必须在同步代码中执行, 并且使用同步锁对象来调用

package com.heima.thread2;


public class Demo1_Notify {

	/**
	 * @param args
	 * 等待唤醒机制
	 */
	public static void main(String[] args) {
		final Printer p = new Printer();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print1();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print2();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
	}

}

//等待唤醒机制
class Printer {
	private int flag = 1;
	public void print1() throws InterruptedException {							
		synchronized(this) {
			if(flag != 1) {
				this.wait();					//当前线程等待
			}
			System.out.print("黑");
			System.out.print("马");
			System.out.print("程");
			System.out.print("序");
			System.out.print("员");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 2;
			this.notify();						//随机唤醒单个等待的线程
		}
	}
	
	public void print2() throws InterruptedException {
		synchronized(this) {
			if(flag != 2) {
				this.wait();
			}
			System.out.print("传");
			System.out.print("智");
			System.out.print("播");
			System.out.print("客");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 1;
			this.notify();
		}
	}
}

5、1.5新特性

替换之前的同步代码块和等待唤醒方法

1、替换同步代码

    创建ReentrantLock lock = new ReentrantLock

    之前synchronized代码块被lock.lock();lock.unlock()替换

2、替换等待唤醒的方法，之前调用的是锁对象的wait() notify() notifyAll()方法 ,这三个方法都Object类里面的

    通过newCondition对象

    wait()方法被 await()替换

    notify()方法被signal()替换

* 1.同步

* 使用ReentrantLock类的lock()和unlock()方法进行同步

* 2.通信

* 使用ReentrantLock类的newCondition()方法可以获取Condition对象

* 需要等待的时候使用Condition的await()方法, 唤醒的时候用signal()方法

* 不同的线程使用不同的Condition, 这样就能区分唤醒的时候找哪个线程了

package com.heima.thread2;

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Demo3_ReentrantLock {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		final Printer3 p = new Printer3();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print1();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print2();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
		
		new Thread() {
			public void run() {
				while(true) {
					try {
						p.print3();
					} catch (InterruptedException e) {
						
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
	}

}

class Printer3 {
	private ReentrantLock r = new ReentrantLock();
	private Condition c1 = r.newCondition();
	private Condition c2 = r.newCondition();
	private Condition c3 = r.newCondition();
	
	private int flag = 1;
	public void print1() throws InterruptedException {							
		r.lock();								//获取锁
			if(flag != 1) {
				c1.await();
			}
			System.out.print("黑");
			System.out.print("马");
			System.out.print("程");
			System.out.print("序");
			System.out.print("员");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 2;
			//this.notify();						//随机唤醒单个等待的线程
			c2.signal();
		r.unlock();								//释放锁
	}
	
	public void print2() throws InterruptedException {
		r.lock();
			if(flag != 2) {
				c2.await();
			}
			System.out.print("传");
			System.out.print("智");
			System.out.print("播");
			System.out.print("客");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 3;
			//this.notify();
			c3.signal();
		r.unlock();
	}
	
	public void print3() throws InterruptedException {
		r.lock();
			if(flag != 3) {
				c3.await();
			}
			System.out.print("i");
			System.out.print("t");
			System.out.print("h");
			System.out.print("e");
			System.out.print("i");
			System.out.print("m");
			System.out.print("a");
			System.out.print("\r\n");
			flag = 1;
			c1.signal();
		r.unlock();
	}
}

6、线程组(了解)

A:线程组概述

Java中使用ThreadGroup来表示线程组，它可以对一批线程进行分类管理，Java允许程序直接对线程组进行控制。

 默认情况下，所有的线程都属于主线程组。

public final ThreadGroup getThreadGroup()//通过线程对象获取他所属于的组

public final String getName()//通过线程组对象获取他组的名字

我们也可以给线程设置分组

1,ThreadGroup(String name) 创建线程组对象并给其赋值名字

2,创建线程对象

3,Thread(ThreadGroup?group, Runnable?target, String?name) 

 4,设置整组的优先级或者守护线程

B:案例演示

线程组的使用,默认是主线程组

MyRunnable mr = new MyRunnable();
		Thread t1 = new Thread(mr, "张三");
		Thread t2 = new Thread(mr, "李四");
		//获取线程组
		// 线程类里面的方法：public final ThreadGroup getThreadGroup()
		ThreadGroup tg1 = t1.getThreadGroup();
		ThreadGroup tg2 = t2.getThreadGroup();
		// 线程组里面的方法：public final String getName()
		String name1 = tg1.getName();
		String name2 = tg2.getName();
		System.out.println(name1);
		System.out.println(name2);
		// 通过结果我们知道了：线程默认情况下属于main线程组
		// 通过下面的测试，你应该能够看到，默任情况下，所有的线程都属于同一个组
		System.out.println(Thread.currentThread().getThreadGroup().getName());

	 自己设定线程组
			
		// ThreadGroup(String name)
		ThreadGroup tg = new ThreadGroup("这是一个新的组");

		MyRunnable mr = new MyRunnable();
		// Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
		Thread t1 = new Thread(tg, mr, "张三");
		Thread t2 = new Thread(tg, mr, "李四");
		
		System.out.println(t1.getThreadGroup().getName());
		System.out.println(t2.getThreadGroup().getName());
		
		//通过组名称设置后台线程，表示该组的线程都是后台线程
		tg.setDaemon(true);

7、线程池(了解)

 A:线程池概述

 程序启动一个新线程成本是比较高的，因为它涉及到要与操作系统进行交互。而使用线程池可以很好的提高性能，尤其是当程序中要创建大量生存期很短的线程时，更应该考虑使用线程池。线程池里的每一个线程代码结束后，并不会死亡，而是再次回到线程池中成为空闲状态，等待下一个对象来使用。在JDK5之前，我们必须手动实现自己的线程池，从JDK5开始，Java内置支持线程池

 

B:内置线程池的使用概述

 JDK5新增了一个Executors工厂类来产生线程池，有如下几个方法

 public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

 public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

 这些方法的返回值是ExecutorService对象，该对象表示一个线程池，可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程。它提供了如下方法

 Future<?> submit(Runnable task)

 <T> Future<T> submit(Callable<T> task)

 使用步骤：

 创建线程池对象

 创建Runnable实例

 提交Runnable实例

 关闭线程池

 C:案例演示

提交的是Runnable

		// public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

		// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
		pool.submit(new MyRunnable());
		pool.submit(new MyRunnable());

		//结束线程池
		pool.shutdown();

8、线程第三种创建方式(了解)

提交的是Callable

// 创建线程池对象
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);

		// 可以执行Runnable对象或者Callable对象代表的线程
		Future<Integer> f1 = pool.submit(new MyCallable(100));
		Future<Integer> f2 = pool.submit(new MyCallable(200));

		// V get()
		Integer i1 = f1.get();
		Integer i2 = f2.get();

		System.out.println(i1);
		System.out.println(i2);

		// 结束
		pool.shutdown();

		public class MyCallable implements Callable<Integer> {

			private int number;
		
			public MyCallable(int number) {
				this.number = number;
			}
		
			@Override
			public Integer call() throws Exception {
				int sum = 0;
				for (int x = 1; x <= number; x++) {
					sum += x;
				}
				return sum;
			}
		
		}

多线程程序实现的方式3的好处和弊端

好处：

可以有返回值

可以抛出异常

弊端：

代码比较复杂，所以一般不用

5、等待唤醒机制

1、前提(掌握)

     两个线程共用一把锁，此时可以调用该锁的wait和notify方法，实现等待唤醒机制

2、IllegalMonitorStateException异常原因及解决办法

     如果当前的线程不是此对象锁的所有者，却调用该对象的notify(),notify(),wait()方法时抛出该异常

     换句话说就是当前线程中的同步代码块的锁 和 调用这三个方法的锁对象不一致就会报错，例如

     synchronized(Student.class){

          Object.class.notify();

     }

     注意 必须有线程现在自食用Object.class锁

3、sleep和wait的区别(掌握)

wait:是Object类的方法，可以不用传递参数，释放锁对象

sleep：是Thread类的静态方法，需要传递参数,不释放所对象

4、以下代码有没有问题

public synchronized void set(String name, int age) {

          if (this.flag) {

               try {

                    Object.class.wait();

               } catch (Exception e) {

               }

          }

          this.name = name;

          this.age = age;

          this.flag = true;

          Object.class.notify();

 }

6、工厂模式(掌握)

     创建对象的事情，可能比较复杂的，所以创建对象的这个逻辑我们应该定义到专门的一个类里面，这个类专门负责创建各种对象实例，那么这个类就被称为工厂类

简单工厂和工厂模式的区别

     简单工厂：一个工厂可以创建多个对象，如果要添加对象，那应该修改工厂.简单工厂模式中的工厂类一般是使用静态方法，通过接收的参数的不同来返回2不同的对象实例。不修改代码无法扩展 

     工厂模式：一个工厂对应一个对象，换句话说 一个工厂只能创建一个对象，如果我要创建这个对象，第一步应该先创建工厂对象，然后通过工厂对象来创建对象。如果要添加对象，只需要再新增一个工厂即可，更符合开闭原则

比如说，我们现在有很多动物类，猫，狗，猪 ...

       而这些动物有相同的行为， eat()。

       抽取一个共同的父类。动物。

      

       简单工厂模式：

           Animal

                 |--Dog

                 |--Cat

                 

           AnimalFactory

                 public static Animal createAnimal(String type){

                      if("dog".equals(type)){

                            return new Dog();

                      }else if("cat".equals(type)){

                            return new Cat();

                      }else {

                            return null;

                      }

                 }

                 

       工厂方法模式：

          Animal

                 |--Dog

                 |--Cat

                 |--Pig

       

           AnimalFactory

                 |--DogFactory

                 |--CatFactory

                 |--PigFactory

7、适配器模式（掌握）

定义一个抽象类，该类将接口中的方法全部空实现

package com.heima.适配器;

public class Demo1_Adapter {

	/**
	 * @param args
	 * 适配器设计模式
	 * 鲁智深
	 */
	public static void main(String[] args) {
		
	}

}

interface 和尚 {
	public void 打坐();
	public void 念经();
	public void 撞钟();
	public void 习武();
}

abstract class 天罡星 implements 和尚 {		//声明成抽象的原因是,不想让其他类创建本类对象,因为创建也没有意义,方法都是空的

	@Override
	public void 打坐() {
	}

	@Override
	public void 念经() {
	}

	@Override
	public void 撞钟() {
	}

	@Override
	public void 习武() {
	}
	
}

class 鲁智深 extends 天罡星 {
	public void 习武() {
		System.out.println("倒拔垂杨柳");
		System.out.println("拳打镇关西");
		System.out.println("大闹野猪林");
		System.out.println("......");
	}
}

13、今天必须掌握的内容，面试题，笔试题。(掌握这个就可以放心学习后面的知识了)

1、说说单例设计模式

2、如何通过Java执行windows命令

3、Java中的定时器是哪个类

4、使用ReentrantLock的好处

5、说说简单工厂模式和工厂模式

6、说说适配器设计模式

来自为知笔记(Wiz)