java笔记--多线程系列二~Runnable

多线程的状态：

创建线程的第二种方式：实现Runnable接口

1 定义类实现Runnable接口
2 覆盖接口中的run方法，将线程的任务代码封装到run方法中
3 通过Thread类创建线程对象，并将Runnable接口的子类对象作为Thread类的构造函数的参数进行传递
为什么？因为线程的任务都封装在Runnable接口子类对象的run方法中。
所以要在线程对象创建时就必须明确要运行的任务。
4 调用线程对象的strat方法开启线程

Runnable的出现仅仅是将线程的任务进行了对象的封装。

实现Runnable接口的好处：

1 将线程的任务从线程的子类中分离出来，进行单独的封装，
按照面向对象的思想将任务封装成对象。
2 避免了java单继承的局限性

所以，创建线程的第二种方式比较常见。

class Demo  implements Runnable{//准备扩展Demo类的功能，让其中的内容可以
                                //作为线程的任务执行，这时就需要通过接口的形式完成
    public void run(){
        show();
    }
    public void show(){
        for(int x=0;x<10;x++){
            System.out.println("....x="+x+"....name="+Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}
public class RunnableDemo {

    public static void main(String[] args) {
        
        Demo d=new Demo();
        Thread t1=new Thread(d);
        Thread t2=new Thread(d);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

运行：

多线程的安全问题：

线程可能会出现负数还能运行的情况，即num=0，1，-1的情况,

class Ticket implements Runnable
{
    private int num=20;
    
    public void run(){
        while(true){
            if(num>0){
                try{//因为Runnable中run方法没有Thows，所以这里只能用try-catch。
                    Thread.sleep(10);//理想状态下不会出现，但是不代表不会出现，一旦出现就是致命问题，这里用sleep做停顿操作，使问题显现出来
                }catch(InterruptedException e){
                    
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...sale..."+num--);
            }
        }
    }
}
public class LiZi {

    public static void main(String[] args) {
        
        Ticket t=new Ticket();//创建一个线程任务对象
//      Ticket tt=new Ticket();//一个对象表示一百张票
        
        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();
}

运行：

同步代码块：

问题出现就需要解决，如何解决呢？

解决思路：就是将多条操作共享数据的线程代码封装起来，当有线程在执行这些代码的时候，其他线程是不可以参与运算的。必须要当前线程把这些代码都执行完毕后，其他线程才可以参与运算。

而在java中用同步代码块就可以解决这个问题。
同步代码块的格式：
synchronized(对象){//这个对象就是锁

      需要被同步的代码块;
}

解决：

class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
    private int num=20;
    Object obj=new Object();//创建什么对象都可以
    
    public void run(){
        while(true){
            synchronized(obj)//同步代码块
            {
            if(num>0){
                try{//线程安全问题：线程可能会出现负数还能运行的情况，即num=0，1，-1的情况,
                    Thread.sleep(10);//理想状态下不会出现，但是不代表不会出现，一旦出现就是致命问题，这里用sleep做停顿操作，使问题显现出来
                }catch(InterruptedException e){
                    
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...sale..."+num--);
                }
            }
        }
    }
}
public class LiZi {

    public static void main(String[] args) {
        
        Ticket t=new Ticket();//创建一个线程任务对象
//      Ticket tt=new Ticket();//一个对象表示一百张票
        
        Thread t1=new Thread(t);
        Thread t2=new Thread(t);
        Thread t3=new Thread(t);
        Thread t4=new Thread(t);
}
同步的好处：

解决了线程的安全问题（解决了一小部分而已）。

同步的弊端：

相对降低了效率，因为同步外的线程都会判断同步锁。

同步的前提：

必须有多个线程并使用同一个锁。

不同锁的情况：

将Object obj=new Object();放进run()方法中，就形成了四个锁，一个线程一个锁。

class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
    private int num=20;
    //创建什么对象都可以
    
    public void run(){Object obj=new Object();
        while(true){
            synchronized(obj)//同步代码块   这里也可以直接用 Ticket.class  但最好还是obj的方式
            {
            if(num>0){
                try{//线程安全问题：线程可能会出现负数还能运行的情况，即num=0，1，-1的情况,
                    Thread.sleep(10);//理想状态下不会出现，但是不代表不会出现，一旦出现就是致命问题，这里用sleep做停顿操作，使问题显现出来
                }catch(InterruptedException e){
                    
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...sale..."+num--);
                }
            }
        }
    }
}
public class LiZi {

    public static void main(String[] args) {
        
        Ticket t=new Ticket();//创建一个线程任务对象
        
        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();
}

运行：
例子：
/*
需求：储户，两个，每个都到银行存钱每次存一百，共存三次 。银行总共收到多少钱
*/

class Bank{
    private int sum;//sum也是共享的
    private Object obj=new Object();
    public void add(int num){//找到安全隐患是在这发生的
        synchronized(obj){
        sum=sum+num;
        try{
            Thread.sleep(10);
        }catch(InterruptedException e){}
        System.out.println("sum="+sum);
        }
    }
}
class Cus implements Runnable{
    private Bank d =new Bank();//d是共享的
    public void run(){
//      Bank d =new Bank();不可以在这里，这这里就分成了两个银行各收三百
        for(int x=0;x<3;x++){
            d.add(100);
        }
    }
}
public class TongBu {

    public static void main(String[] args) {
        Cus c=new Cus();
        Thread t1=new Thread(c);
        Thread t2=new Thread(c);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

运行：

将bank类改为：

class Bank{
    private int sum;//sum也是共享的
    //private Object obj=new Object();
    public synchronized void add(int num){//找到安全隐患是在这发生的
        //synchronized(obj){
        sum=sum+num;
        try{
            Thread.sleep(10);
        }catch(InterruptedException e){}
        System.out.println("sum="+sum);
        //}
    }
}

运行：
这里的方法叫做同步函数，效果等同于同步代码块。

同步函数使用的锁是this；

同步函数 和同步代码块的区别：

同步函数的锁是固定的this，是同步代码块的简写形式；同步代码块的锁是任意的对象。

开发时建议使用同步代码块。
class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
    private int num=100;
    boolean flag=true;
    
    public/* synchronized */void run(){
        if(flag){
            while(true){//这里不需要被同步,所以把if抽取到函数show里再调用
                synchronized(this){//所以这里用this，控制与同步奇函数的线程用同一个锁
                if(num>0){
                    try{
                        Thread.sleep(10);
                    }catch(InterruptedException e){
                        
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...daima..."+num--);
                    }   
            }
        }
            }
        else{
            while(true){
                this.show();//所以同步函数的锁是this
            }
        }
    }
        public synchronized void show(){
            if(num>0){
                try{
                    Thread.sleep(10);
                }catch(InterruptedException e){
                    
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...func..."+num--);
                }   
        }
    }
public class FuncLock {

    public static void main(String[] args) {
        Ticket t=new Ticket();

        
        Thread t1=new Thread(t);
        Thread t2=new Thread(t);
        t1.start();
        try{
            Thread.sleep(10);//先暂停主线程
            }catch(InterruptedException e){}
        t.flag=false;
        t2.start();
    }
}

运行没有数据重复或者出现0，-1的情况：

静态的同步函数使用的锁是 该函数所属字节码文件对象 可以用getclass()获取，也可以用 类名.class 获取 。

将Ticket类改为:
class Ticket implements Runnable//extends Thread
{
    private static int num=100;
    boolean flag=true;
    
    public/* synchronized */void run(){
        if(flag){
            while(true){//这里不需要被同步,所以把if抽取到函数show里再调用
                synchronized(this.getClass()){//因为是静态，所以要换成获取字节码文件，也可以用(Ticket.class)
                if(num>0){
                    try{
                        Thread.sleep(10);
                    }catch(InterruptedException e){
                        
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...daima..."+num--);
                    }   
            }
        }
            }
        else{
            while(true){
                this.show();//所以同步函数的锁是this
            }
        }
    }
        public static synchronized void show(){
            if(num>0){
                try{
                    Thread.sleep(10);
                }catch(InterruptedException e){
                    
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...func..."+num--);
                }   
        }
    }
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