• Java多线程

    一、线程简介

    • 线程就是独立的执行路径。
    • 在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程。
    • main() 称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序。
    • 在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为的干预的。
    • 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制。
    • 线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。
    • 每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致。

    二、线程创建

    • Thread class（继承Thread类）<重点>
    • Runnable 类（实现Runnable接口）<重点>
    • Callable 类（实现Callable接口）<了解>
    创建线程方式一：继承Thread类
    1. 自定义线程类继承Thread类
    2. 重写run()方法，编写线程执行体
    3. 创建线程对象，调用start()方法启动线程
    //创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start()开启线程
//总结：注意，线程开启不一定立即执行，由cpu调度执行
public class TestThread1 extends Thread {
   
    @Override
    public void run() {
   
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
   
            System.out.println("我在看代码---" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
   
        //main线程，主线程

        //创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        //调用start()方法开启线程
        testThread1.start();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
   
            System.out.println("我在学习多线程---" + i);
        }
    }
}

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    练习：实现多线程同步下载图片

    //练习Thread，实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread {
   

    private String url; //网络图片地址
    private String name; //保存的文件名

    public TestThread2(String url, String name) {
   
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片线程的执行体
    @Override
    public void run() {
   
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url, name);
        System.out.println("已下载文件：" + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
   
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://img2.baidu.com/it/u=3078808011,1639218045&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=333&h=500", "lufei1.jpg");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://img1.baidu.com/it/u=1394802070,2956497274&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=617&h=500", "lufei2.jpg");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://img2.baidu.com/it/u=3684004695,1686754267&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=400&h=533", "lufei3.jpg");

        //同时执行
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

//下载器
class WebDownloader {
   
    //下载方法
    public void downloader(String url, String name) {
   
        try {
   
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
   
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");
        }
    }
}

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    创建线程方式二：实现Runnable接口
    1. 定义MyRunnable类实现Runnable接口
    2. 实现run()方法，编写线程执行体
    3. 创建线程对象，调用start()方法启动线程
    //创建线程方式二：实现Runnable接口，重写run()方法，执行线程需要丢入Runnable接口实现类，调用start()方法
public class TestThread3 implements Runnable {
   
    @Override
    public void run() {
   
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
   
            System.out.println("我在看代码---" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
   
        //创建runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();

        //创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程，代理
        new Thread(testThread3).start();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
   
            System.out.println("我在学习多线程---" + i);
        }
    }
}

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    小结
    • 创建线程方式一：继承Thread类
      • 子类继承Thread类，具备多线程能力
      • 启动线程：子类对象.start()
      • 不建议使用：避免OOP单继承局限性
    • 创建线程方式二：实现Runnable接口
      • 实现接口Runnable，具有多线程能力
      • 启动线程：传入目标对象 + Thread对象.start()
      • 推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用

    初识并发问题
    //多个线程同时操作同一个对象
//买火车票的例子
//发现问题：多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱。
public class TestThread4 implements Runnable {
   

    //票数
    private int ticketNums = 10;

    @Override
    public void run() {
   
        while (true) {
   
            if (ticketNums <= 0) {
   
                break;
            }
            //模拟延时
//            try {
   
//                Thread.sleep(200);
//            } catch (InterruptedException e) {
   
//                e.printStackTrace();
//            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到了第" + ticketNums-- + "张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
   

        TestThread4 ticket = new TestThread4();

        new Thread(ticket, "小明").start();
        new Thread(ticket, "老师").start();
        new Thread(ticket, "黄牛党").start();
    }
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    龟兔赛跑

    //模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable {
   

    //胜利者
    private static String winner;

    @Override
    public void run() {
   
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
   

            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && (i % 10 == 0)) {
   
                try {
   
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
   
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果比赛结束了，就停止程序
            if (flag) {
   
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --> 跑了" + i + "米");
        }
    }

    //判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int steps) {
   
        //判断是否有胜利者
        if (winner != null) {
    //已经存在胜利者了
            return true;
        }else {
   
            if (steps >= 100) {
   
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winner is " + winner);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
   
        Race race = new Race();

        new Thread(race, "兔子").start();
        new Thread(race, "乌龟").start();
    }
}

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    创建线程方式三：实现Callable接口（了解即可）
    1. 实现Callable接口，需要返回值类型
    2. 重写call()方法，需要抛出异常
    3. 创建目标对象
    4. 创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
    5. 提交执行：Future result1 = ser.submit(1);
    6. 获取结果：boolean r1 = result1.get();
    7. 关闭服务：ser.shutdownNow();

    利用Callable改造下载图片案例

    //线程创建方式三：实现Callable接口
/*
Callable的好处：
    1.可以定义返回值
    2.可以抛出异常
 */
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
   

    private String url; //网络图片地址
    private String name; //保存的文件名

    public TestCallable(String url, String name) {
   
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片线程的执行体
    @Override
    public Boolean call() throws Exception {
   
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url, name);
        System.out.println("已下载文件：" + name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
   
        TestCallable t1 = new TestCallable("https://img2.baidu.com/it/u=3078808011,1639218045&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=333&h=500", "lufei1.jpg");
        TestCallable t2 = new TestCallable("https://img1.baidu.com/it/u=1394802070,2956497274&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=617&h=500", "lufei2.jpg");
        TestCallable t3 = new TestCallable("https://img2.baidu.com/it/u=3684004695,1686754267&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=400&h=533", "lufei3.jpg");

        //创建执行服务
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);

        //提交执行
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);

        //获取结果
        boolean rs1 = r1.get();
        boolean rs2 = r2.get();
        boolean rs3 = r3.get();

        System.out.println(rs1);
        System.out.println(rs2);
        System.out.println(rs3);

        //关闭服务
        ser.shutdownNow();
    }
}

//下载器
class WebDownloader {
   
    //下载方法
    public void downloader(String url, String name) {
   
        try {
   
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
   
            e
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