黑马程序员_Java包和多线程

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        包（package）：包是一种封装形式，对类进行分类管理。给类提供多层命名空间。写在程序文件的第一行。类名的全称为：包名.类名。

包与包之间进行访问，被访问的包中的类以及类中的成员，需要被public修饰。不同包中的子类还可以直接访问父类中被protected权限修饰的成员。所以，包与包之间可以使用的权限只有两种：public，protected。

在同一个包中建立两个或两个以上类文件：新建一个java文件，建立同一个包名。

包可以建立多层次：如：package packb.tw.wl.hehe;

为了简化类名的书写，使用一个关键字：import（导入）。import导入的是包中的类。如：import packb.*;

建议：定义包名不要重复，可以使用url来完成定义。因为url是唯一的。

例如：package cn.itcast.demo;

Jar包：Java的压缩包。方便项目的携带。方便于使用，只要在classpath设置Jar路径即可。数据库驱动，SSH框架等都是以Jar包体现的。

将两个包pack和packa压缩成Jar包，可在DOS命令行：jar -cf  tw.jar  pack packa

 

多线程概述：

进程：是一个正在执行中的程序。每一个进程执行都有一个执行顺序。该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元。

线程：就是进程中的一个独立的控制单元，线程在控制着进程的执行。

一个进程中至少有一个线程。

JVM启动的时候，会有一个进程java.exe。该进程中至少有一个线程负责java程序的执行，而且这个线程运行的代码存在于main方法中。该线程称之为主线程。其实JVM启动不止一个线程，还有负责垃圾回收机制的线程。

 

自定义线程：

1.创建线程的第一种方式：继承Thread类。

步骤：

a.定义类继承Thread类。

b.覆盖Thread类中的run方法。目的：将自定义代码存储在run方法中，让线程运行。

c.调用线程的start方法。该方法两个作用：启动线程，调用run方法。

多线程运行的特性：多线程运行时会互相抢夺cpu的执行权。谁抢到谁执行，至于执行多长，cpu说的算。这就造成了多线程的一个特性：随机性。

线程的运行状态：



 

 

 

获取线程对象以及名称：

线程都有自己默认的名称：Thread-编号 该编号从0开始。

获取当前线程对象：static Thread currentThread()

获取当前线程名称：getName()

设置线程名称：setName()或者构造函数。

2.创建线程的第二种方式：实现Runnable接口。

步骤：

a.定义类实现Runnable接口。

b.覆盖Runnable接口中的run方法。将线程要运行的代码存放在该run方法中。

c.通过Thread类建立线程对象。

d.将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。因为，自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象，所以要让线程去执行指定对象的run方法，就必须明确该run方法所属的对象。

e.调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。

实现方式和继承方式的区别：

继承Thread类：线程运行代码存放在Thread子类run方法中。

实现Runnable接口：线程运行代码存放在Runnable接口子类run方法中。

实现方式的好处：避免了单继承的局限性。

在定义线程时，建议使用实现方式。

 

多线程运行时的安全问题：

问题产生的原因：当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行，导致共享数据的错误。

解决办法：对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完。在执行过程中，其他线程不可以参与执行。

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式：就是同步。

同步的前提：

1.必须要有两个或两个以上的线程。

2.必须是多个线程使用同一个锁。

3.必须保证同步中只能有一个线程在运行。

同步的好处：解决了多线程的安全问题。

            弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源。

同步有两种表现形式：同步代码块，同步函数。

1.同步代码块：synchronized(对象)

                                  { 需要被同步的代码；}

对象如同锁。持有锁的线程可以在同步中执行。没有持有锁的线程即使获取cpu的执行权，也进不去，因为没有获取锁。

2.同步函数：如：public synchronized void method(){}

同步函数使用的锁是this。因为函数需要被对象调用，那么函数都有一个所属对象引用，就是this。

静态的同步函数，使用的锁是该函数所在类的字节码文件对象：类名.class。因为静态函数进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象：类名.class，该对象的类型是class。

延迟加载单例设计模式示例：

class Single

{

 private static Single s=null;

 private Single(){}

 public static Single getInstance()

 {

  if(s==null)

  {

   synchronized(Single.class)

   {

    if(s==null)

     s=new Single();

   }

  }

  return s;

 }

}

 

死锁：同步嵌套同步，两个同步用不同的锁，导致程序卡死，叫死锁。

 

线程间通讯：其实就是多个线程在操作同一个资源，但是操作的动作不同。

wait(),notify(),notifyAll()都使用在同步中，因为要对持有监视器（锁）的线程操作，所以要使用在同步中，因为只有同步才具有锁。

这些操作线程的方法为什么要定义在Object类中?

因为这些方法在操作同步中的线程时，都必须要标识它们所操作线程持有的锁。只有同一个锁上的被等待线程，可以被同一个锁上notify唤醒，不可以对不同锁中的线程进行唤醒。也就是说，等待和唤醒必须是同一个锁。而锁可以是任意对象，所以可以被任意对象调用的方法定义在Object类中。

wait()和sleep()的区别：

wait()：释放资源，释放锁。

sleep()：释放资源，不释放锁。

等待唤醒机制：有两个线程（存入线程和取出线程），同时操作一个容器。存入线程往容器中存入数据后等待，并唤醒等待的取出线程；取出线程从容器中取出数据后等待，并唤醒等待的存入线程。这就是等待唤醒机制。

代码示例：

class Res

{

 private String name;

 private String sex;

 private boolean flag=false;

 public synchronized void set(String name,String sex)

 {

  if(flag)

   try{this.wait();}catch(Exception e){}

  this.name=name;

  this.sex=sex;

  flag=true;

  this.notify();

 }

 public synchronized void get()

 {

  if(!flag)

   try{this.wait();}catch(Exception e){}

  System.out.println(name+"....."+sex);

  flag=false;

  this.notify();

 }

}

class Input implements Runnable

{

 private Res r;

 Input(Res r)

 {

  this.r=r;

 }

 public void run()

 {

  int x=0;

  while (true)

  {

   if(x==0)

    r.set("mike","man");

   else

    r.set("丽丽","女女女女女");

   x=(x+1)%2;

  }

 }

}

class Output implements Runnable

{

 private Res r;

 Output(Res r)

 {

  this.r=r;

 }

 public void run()

 {

  while(true)

  {

   r.get();

  }

 }

}

class InputOutputDemo2

{

 public static void main(String[] args)

 {

  Res r=new Res();

  new Thread(new Input(r)).start();

  new Thread(new Output(r)).start();

 }

}

 

生产者和消费者实例：生产者生产一个商品，消费者就消费一个商品。

代码示例：

class Resource

{

 private String name;

 private int count=1;

 private boolean flag=false;

 public synchronized void set(String name)

 {

  while(flag)

   try{this.wait();}catch(Exception e){}

  this.name=name+"--"+count++;

  System.out.p
9f93
rintln(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);

  flag=true;

  this.notifyAll();

 }

 public synchronized void out()

 {

  while(!flag)

   try{this.wait();}catch(Exception e){}

  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者......."+this.name);

  flag=false;

  this.notifyAll();

 }

}

class Producer implements Runnable

{

 private Resource res;

 Producer(Resource res)

 {

  this.res=res;

 }

 public void run()

 {

  while (true)

  {

   res.set("+商品+");

  }

 }

}

class Consumer implements Runnable

{

 private Resource res;

 Consumer(Resource res)

 {

  this.res=res;

 }

 public void run()

 {

  while(true)

  {

   res.out();

  }

 }

}

class ProducerConsumerDemo

{

 public static void main(String[] args)

 {

  Resource r=new Resource();

  Producer pro=new Producer(r);

  Consumer con=new Consumer(r);

  Thread t1=new Thread(pro);

  Thread t2=new Thread(pro);

  Thread t3=new Thread(con);

  Thread t4=new Thread(con);

  t1.start();

  t2.start();

  t3.start();

  t4.start();

 }

}

注意：对于多个生产者和消费者，要定义while循环判断标记。因为让被唤醒的线程再一次判断标记。

            定义notifyAll()，因为需要唤醒对方线程。

在JDK5.0中提供了多线程升级解决方案：

将同步synchronized替换成显示Lock操作。将Object中的wait(),notify(),notifyAll()替换为Condition对象。该对象可以对Lock锁进行获取。

所以JDK5.0版本后，实现了显示的锁机制和显示的等待唤醒操作机制。

升级后的生产者和消费者代码示例：

import java.util.concurrent.locks.*;

class Resource

{

 private String name;

 private int count=1;

 private boolean flag=false;

 private Lock lock=new ReentrantLock();

 private Condition condition_pro=lock.newCondition();

 private Condition condition_con=lock.newCondition();

 public void set(String name)throws InterruptedException

 {

  lock.lock();

  try

  {

   while(flag)

    condition_pro.await();

   this.name=name+"--"+count++;

   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...生产者..."+this.name);

   flag=true;

   condition_con.signal();

  }

  finally

  {

   lock.unlock();

  }

 }

 public void out()throws InterruptedException

 {

  lock.lock();

  try

  {

   while(!flag)

    condition_con.await();

   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...消费者......."+this.name);

   flag=false;

   condition_pro.signal();

   

  }

  finally

  {

   lock.unlock();

  }

 }

}

class Producer implements Runnable

{

 private Resource res;

 Producer(Resource res)

 {

  this.res=res;

 }

 public void run()

 {

  while (true)

  try

  {

   res.set("+商品+");

  }

  catch(InterruptedException e){}

 }

}

class Consumer implements Runnable

{

 private Resource res;

 Consumer(Resource res)

 {

  this.res=res;

 }

 public void run()

 {

  while(true)

  try

  {

   res.out();

  }

  catch(InterruptedException e){}

 }

}

class ProducerConsumerDemo2

{

 public static void main(String[] args)

 {

  Resource r=new Resource();

  Producer pro=new Producer(r);

  Consumer con=new Consumer(r);

  Thread t1=new Thread(pro);

  Thread t2=new Thread(pro);

  Thread t3=new Thread(con);

  Thread t4=new Thread(con);

  t1.start();

  t2.start();

  t3.start();

  t4.start();

 }

}

停止线程：

1.定义循环结束标记。因为线程运行代码一般都是循环，只要控制了循环即可。

2.使用interrupt方法。该方法是结束线程的冻结状态，强制使线程回到运行状态中来。

注：stop方法已经过时不再使用。

 

守护线程：依赖于前台线程存在，相当于后台线程。前台线程一结束，守护线程自动结束。

使用Thread类中setDaemon方法将线程标记为守护线程。

注意：

1.setDaemon方法必须在启动线程前（start()前）调用。

2.当运行的线程都为守护线程时，JVM退出，程序结束。

 

join方法：当A线程执行到了B线程的join方法时，A线程就会等待。等B线程都执行完，A线程才会执行。

join方法可以用来临时加入线程执行。

 

线程组：该线程由哪个线程开启就属于哪个线程组。一般属于main线程组。

优先级：优先级一共有1-10级。MAX_PRIORITY（10级），MIN_PRIORITY（1级），NORM_PRIORITY（默认优先级：5级）。一般线程优先级默认都为5级。

可以通过Thread类中setPriority方法设置线程的优先级。

yield方法：暂停当前正在执行的线程，执行其他线程。可以减缓线程运行的频率，有机会达到所有线程平均运行。

 

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