2022-8-4 第七组 ptz 锁与线程池和工具类

2022/8/4 23:26:54

本文主要是介绍2022-8-4 第七组 ptz 锁与线程池和工具类,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

LockSupport工具类

线程阻塞的工具类。,所有的方法都是静态方法,可以让线程在任意位置阻塞,
阻塞之后也有唤醒的方法。
park:停车。如果我们把Thread看成一辆车的话,park就是让车停下
unpark:就是让车启动然后跑起来

park和unpark其实实现了wait和notify的功能

区别:

1.park不需要获取某个对象的锁(不释放锁)
2.因为中断park不会抛出InterruptedException异常,需要在park之后自行判断中断状态,
然后做额外的处理。

	public class Ch01 {

		public static final Object OBJ = new Object();

		public void show() {
			try {
				super.wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

		public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
			Runnable runnable = () -> {
				synchronized (OBJ) {
					System.out.println("线程【" + Thread.currentThread().getName() + "】正在执行...");
					// 阻塞
					LockSupport.park("我被阻塞了...");
					if(Thread.currentThread().isInterrupted()){
						System.out.println("被中断了...");
					}
					System.out.println("继续执行...");
				}
			};
			Thread t1 = new Thread(runnable,"线程一");
			Thread t2 = new Thread(runnable,"线程二");

			t1.start();
			Thread.sleep(1000);
			System.out.println(LockSupport.getBlocker(t1));
			t2.start();
			Thread.sleep(3000);
			// 线程中断
			t1.interrupt();
			// 把t2唤醒
			LockSupport.unpark(t2);
			t1.join();
			t2.join();
		}
	}

Lock以下功能是synchronized不具备的!

ReentrantReadWriteLock:
对于一个应用而言,一般情况下读操作远远多于写的操作,如果仅仅是读的操作没有写的操作,
数据又是线程安全,读写锁给我们提供了一种锁,读的时候可以很多线程一起读,但是不能有线程写,
写是独占的,当有线程在执行写的操作,其他线程既不能读,也不能写。

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
//卖票
public class Demo2 implements  Runnable {
  private static  final  ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
  private static  Integer count =100;
  String name ;
	public Demo2(String name) {
		this.name = name;
	}
	@Override
	public void run() {
			while (count>0){
				lock.lock();
			try {
				try {
				Thread.sleep(100);
				} catch (InterruptedException e) {
				throw new RuntimeException(e);
				}
				if(count>0){
				System.out.println(name + "正在售票" + count--);
				}
			}finally {
				lock.unlock();
			}
			}
	}
}

class Pz{
	public static void main(String[] args) {
		Demo2 d1 = new Demo2("窗口一");
		Demo2 d2 = new Demo2("窗口二");
		Demo2 d3 = new Demo2("窗口三");
		new Thread(d1).start();
		new Thread(d2).start();
		new Thread(d3).start();
	}
}

读锁与写锁

public class Ch04 {

private static ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

private static int count = 1;

public static void main(String[] args) {
    Runnable read = () -> {
        // 创建了一个读锁
        ReentrantReadWriteLock.ReadLock readLock = lock.readLock();
        readLock.lock();
        try {
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("我在读数据:" + count);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            readLock.unlock();
        }
    };
    Runnable write = () -> {
        // 创建了一个写锁
        ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = lock.writeLock();
        writeLock.lock();
        try {
            Thread.sleep(2000);
            System.out.println("我在写数据:" + count++);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            writeLock.unlock();
        }
    };
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        Random random = new Random();
        int flag = random.nextInt(100);
        System.out.println("生成的随机整数:" + flag);
        if(flag > 20){
            new Thread(read).start();
        }else {
            new Thread(write).start();
        }
    }
}

}

lock锁的原理cas和aqs

 * synchronized是由C语言实现的,只能作为关键字来使用
 * java提供了一些并发的编程的包,底层的实现原理cas和aqs

并发编程三大特性:

 * 1.原子性:原子操作可以是一个步骤,也可以是多个步骤,但是顺序不能乱,
       也不可以被切割只执行其中的一部分,将整个操作视为一个整体。
       原子性不仅仅是多行代码,也可能是多条指令。
 * 2.可见性
 * 3.有序性
   synchronized lock:可以保证原子性、可见性、有序性。
 
  CAS:compare and swap,比较并交换。JDK11改成了compare and set。
  思路:就是给一个元素赋值的时候,先看看内存里的那个值到底变没变。
  AQS:抽象队列同步器,用来解决线程同步执行的问题。它是一个双向链表

键盘输入

  • 打印输出

  • 极其耗资源IO操作。这两种在实际开发中绝对不允许使用

    • java.util.concurrent.atomic下JUC并发编程包
      1.原子类Atomic

    • 基本类型

    • AtomicInteger:整型原子类

    • AtomicLong:长整型原子类

    • AtomicBoolean:布尔型原子类

    • 数组类型

    • AtomicLongArray:长整型数组原子类

    • AtomicIntegerArray:整型数组原子类

    • AtomicReference:引用数据类型原子类

线程池

  • 为什么要使用线程池
  • (1)降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低创建和销毁线程造成的资源消耗
  • (2)提高响应速度。当任务到达时,任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
  • (3)提过线程的可管理性。线程比较稀缺的资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,
  •  还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。
    

JDK自带的四种线程池通过Executors提供的。

 * 1.newCachedThreadPool:创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可以灵活回收    空闲线程,若无可回收,创建新线程。
 * 2.newFixedThreadPool:创建一个定长的线程池,可以控制线程最大并发数,超出的线程会在队列    中等待。
 * 3.newScheduledThreadPool:创建一个定长的线程池,支持定时及周期性任务执行
 * 4.newSingleThreadExecutor:创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任      务,保证所有的任务按照指定顺序执行

这四种线程池的初始化都调用了同一个构造器:

 * ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
 *                    int maximumPoolSize,
 *                    long keepAliveTime,
 *                    TimeUnit unit,
 *                    BlockingQueue<Runnable> workQueue,
 *                   ThreadFactory threadFactory,
 *                   RejectedExecutionHandler handler)

参数的意义(重要):

 * corePoolSize:线程池里线程的数量,核心线程池大小
 * maximumPoolSize:指定了线程池里的最大线程数量
 * keepAliveTime:当线程池线程数量大于corePoolSize,多出来的空闲线程,多长时间被销毁
 * unit:时间单位
 * workQueue:任务队列,用于存放提交但是尚未被执行的任务
 * threadFactory:线程工厂,用来创建线程,线程工厂就是我们new线程的
 * handler:拒绝策略,是将任务添加到线程池中时,线程池拒绝该任务多采取的相应的措施。

常见的工作队列

 * ArrayBlockingQueue:基于数组的有界阻塞队列。FIFO。
 * LinkedBlockingQueue:基于链表的有界阻塞队列。FIFO

线程池提供了四种拒绝策略:

 * AbortPolicy:直接抛出异常,默认的策略。
 * CallerRunPolicy:用调用者所在的线程来执行任务
 * DiscardOldestPolicy:丢弃阻塞队列中最靠前的任务,并执行当前任务
 * DiscardPolicy:直接丢弃任务

自定义线程池

public class Ch02 {

	private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);

	private final ThreadGroup group;

	private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);

	private final String namePrefix;

	Ch02(String name){
		SecurityManager s = System.getSecurityManager();
		group = (s != null) ? s.getThreadGroup() : Thread.currentThread().getThreadGroup();

		namePrefix = name + "-" + poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-";
	}

	Ch02(){
		this("default");
	}

	public Thread newThread(Runnable r){
		// 就是在创建线程
		Thread t = new Thread(group,r,namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),0);

		if(t.isDaemon()){
			t.setDaemon(false);
		}
		if(t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY){
			t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
		}
		return t;
	}

	public static void main(String[] args) {
		Ch02 ch02 = new Ch02();
		ch02.newThread(()->{
			System.out.println("自定义线程池创建的线程...");
		}).start();
	}

}

总结:
1.park和unpark可以实现wait和notify的功能,但是并不和wait和notify交叉使用。
2.park和unpark不会出现死锁。
3.blocker的作用看到阻塞对象的信息

重要
1.创建线程的4种方式*****
2.线程同步(synchronized,ReentrantLock,ReentrantReadWriteLock)*****
3.线程之间的通信(wait,notify,notifyAll)*****
4.线程类的常用方法***

指令重排,线程争抢,可见性,原子性,volatile关键字



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