JUC

一、 JUC简介

在 Java 5.0 提供了 java.util.concurrent (简称 JUC )包

二、线程安全

什么是线程安全

当多个线程同时共享同一个全局变量或静态变量,做写的操作时,可能会发生数据冲突问题,也就是线程安全问题。但是做读操作是不会发生数据冲突问题。

线程安全的解决方式

使用多线程之间同步或使用锁(lock)可以解决线程安全问题。

//使用同步代码块
synchronized(同一个对象){
 				可能会发生线程冲突问题
}	

注意:在同步代码块中,多个线程必须使用的是同一把锁,即同一个对象。
一般情况下,在使用Runnable实现的线程类中,我们会使用this作为锁对象。
在使用Thread继承的线程类中,一般会使用其Class对象(Class对象在JVM中只会创建一次)。

//使用Lock解决线程安全
class Ticket
{
	private int number = 30;
	
	//创建锁
	Lock lock = new ReentrantLock();

	public void sale() {
		//上锁
		lock.lock();
		try {
			if (number > 0) {
				System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "卖出第:\t" + (number--) + "\t 还剩下:" + number);
			}
		} finally {
			//解锁
			lock.unlock();
		}
		
	}
}

public class SaleTicket 
{
	public static void main(String[] args)//main所有程序的入口
	{
		//创建资源对象
		Ticket tc = new Ticket();
		//创建AA线程、
		new Thread(new Runnable() {
			
			@Override
			public void run() {
				for (int i = 0; i < 40; i++) {
					//卖票
					tc.sale();
				}
			}
		}, "AA").start();
		//创建BB线程、
		new Thread(new Runnable() {
			
			@Override
			public void run() {
				for (int i = 0; i < 40; i++) {
					//卖票
					tc.sale();
				}
			}
		}, "BB").start();
		//创建CC线程、
		new Thread(new Runnable() {
			
			@Override
			public void run() {
				for (int i = 0; i < 40; i++) {
					//卖票
					tc.sale();
				}
			}
		}, "CC").start();
	}
}

三、多线程的创建方式

1 继承Thread类

①定义子类继承Thread类。
②子类中重写Thread类中的run方法。
③创建Thread子类对象,即创建了线程对象。
④调用线程对象start方法启动线程,默认调用run方法。
注意:如果只是调用run方法,则此时会在调用该方法的线程中来执行,而不是另启动一个线程。

2 实现Runnable接口

①定义子类,实现Runnable接口。
②子类中重写Runnable接口中的run方法。
③通过Thread类含参构造器创建线程对象,将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给
Thread类的构造方法中。
④调用Thread类的start方法启动线程,其最终调用Runnable子类接口的run方法。
两种方式的区别:
继承Thread:线程代码存放Thread子类run方法中。
实现Runnable:线程代码存在接口的子类的run方法中。
实现Runnable接口避免了单继承的局限性,多个线程可以共享同一个接口子类的对象,非常适合多个相同线程来处理同一份资源。
优先使用实现接口的方式!

3 使用Callable接口
class MyThread implements Callable<Integer> {
	@Override
	public Integer call() throws Exception {
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" Come in call");
		//睡5秒
		TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
		//返回200的状态码
		return 200;
		
	}
}

public class CallableTest {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		MyThread myThread = new MyThread();
		FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(myThread);
		new Thread(futureTask, "未来任务").start();
        System.out.println("主线程结束!");
		Integer integer = futureTask.get();
		System.out.println(integer);
		
	}
}
4、使用线程池

JDK 5.0起提供了ExecutorService 和 Executors来实现线程池

08-15
### JUC并发编程概述 Java Util Concurrent(JUC)包提供了大量的工具类来支持并发编程,使得开发者能够更好地管理和控制多线程环境下的任务执行。这些工具类主要集中在`java.util.concurrent`、`java.util.concurrent.atomic`以及`java.util.concurrent.locks`这三个包中。 ### Volatile关键字 `volatile`关键字在Java中用于确保变量的可见性和禁止指令重排序。当一个变量被声明为`volatile`时,它会确保该变量的修改能够立即对其他线程可见。例如,在下面的代码片段中,`flag`变量被声明为`volatile`以确保主线程对其修改能够被另一个线程及时看到: ```java public class TestJMM { private static volatile boolean flag = true; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(() -> { while (flag) { } }).start(); System.out.println("停顿!"); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); flag = false; System.out.println("修改完毕!"); } } ``` ### 原子性操作 在并发编程中,原子性操作是非常重要的概念。一个操作要么全部完成要么完全不执行,不会被其他操作中断。例如,`num++`不是一个原子性操作,因为它涉及读取、增加和写回三个步骤,这可能导致竞态条件。为了确保原子性,可以使用`AtomicInteger`类: ```java public class VDemo02 { private static AtomicInteger num = new AtomicInteger(0); public static void add() { num.incrementAndGet(); // 原子性操作 } public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 20; i++) { new Thread(() -> { for (int i1 = 0; i1 < 1000; i1++) { add(); } }).start(); } while (Thread.activeCount() > 2) { Thread.yield(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + num); } } ``` ### 线程安全的数据结构 `ConcurrentHashMap`是Java并发编程中非常重要的一个线程安全的哈希表实现,它允许并发读和并发写,提供了比同步的`HashMap`更高的并发性能[^4]。 ### 线程池管理 利用`ExecutorService`可以方便地执行异步任务、管理线程池,并通过`Future`获取任务结果或取消任务。`ScheduledExecutorService`则适用于定时任务和周期任务的调度[^5]。 ### Lock锁机制 除了传统的`synchronized`关键字外,JUC还提供了更灵活的锁机制,如`ReentrantLock`,它可以提供尝试锁定、超时锁定等高级功能,从而更好地控制锁的行为。
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