标签：死机 使用场景 基本 数字 今天 sleep 没有 上海 小结
概念：多个线程在处理同一个资源，但是处理的动作（线程的任务）却不相同。
比如：线程A用来生成包子的，线程B用来吃包子的，包子可以理解为同一资源，线程A与线程B处理的动作，一个是生产，一个是消费，那么线程A与线程B之间就存在线程通信问题。
为什么要处理线程间通信：
多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的，当我们需要多个线程来共同完成一件任务，并且我们希望他们有规律的执行, 那么多线程之间需要一些协调通信，以此来帮我们达到多线程共同操作一份数据。
如何保证线程间通信有效利用资源：
多个线程在处理同一个资源，并且任务不同时，需要线程通信来帮助解决线程之间对同一个变量的使用或操作。 就是多个线程在操作同一份数据时， 避免对同一共享变量的争夺。也就是我们需要通过一定的手段使各个线程能有效的利用资源。而这种手段即—— 等待唤醒机制。
什么是等待唤醒机制
这是多个线程间的一种协作机制。谈到线程我们经常想到的是线程间的竞争（race），比如去争夺锁，但这并不是故事的全部，线程间也会有协作机制。就好比在公司里你和你的同事们，你们可能存在在晋升时的竞争，但更多时候你们更多是一起合作以完成某些任务。
就是在一个线程进行了规定操作后，就进入等待状态（wait()）， 等待其他线程执行完他们的指定代码过后 再将其唤醒（notify()）;在有多个线程进行等待时， 如果需要，可以使用 notifyAll()来唤醒所有的等待线程。
wait/notify 就是线程间的一种协作机制。
等待唤醒中的方法
等待唤醒机制就是用于解决线程间通信的问题的，使用到的3个方法的含义如下：
注意：
哪怕只通知了一个等待的线程，被通知线程也不能立即恢复执行，因为它当初中断的地方是在同步块内，而此刻它已经不持有锁，所以她需要再次尝试去获取锁（很可能面临其它线程的竞争），成功后才能在当初调用 wait 方法之后的地方恢复执行。
总结如下：
- 如果能获取锁，线程就从 WAITING 状态变成 RUNNABLE 状态；
- 否则，从 wait set 出来，又进入 entry set，线程就从 WAITING 状态又变成 BLOCKED 状态
调用wait和notify方法需要注意的细节
等待唤醒机制其实就是经典的“生产者与消费者”的问题。
就拿生产包子消费包子来说等待唤醒机制如何有效利用资源：
包子铺线程生产包子，吃货线程消费包子。当包子没有时（包子状态为false），吃货线程等待，包子铺线程生产包子（即包子状态为true），并通知吃货线程（解除吃货的等待状态）,因为已经有包子了，那么包子铺线程进入等待状态。接下来，吃货线程能否进一步执行则取决于锁的获取情况。如果吃货获取到锁，那么就执行吃包子动作，包子吃完（包子状态为false），并通知包子铺线程（解除包子铺的等待状态）,吃货线程进入等待。包子铺线程能否进一步执行则取决于锁的获取情况。
示例代码：
资源类：包子类
设置包子的属性
皮
馅
包子的状态：有 true 没有 false
public class BaoZi {
/**
* 皮
* 馅
* 包子的状态：有true 没有false 初始值设为false没有包子
*/
String pi;
String xian;
boolean flag = false;
}
生产者（包子铺）类：是一个线程类，可以继承Thread
设置线程任务（run）：生产包子
对包子的状态进行判断
true：有包子
包子铺调用wait方法进入等待状态
false：没有包子
包子铺生产包子
增加趣味性：生产两种包子
有两种状态（i%2 == 0）
包子铺生产好了包子
修改包子的状态为true 有
唤醒吃货线程，让吃货线程吃包子
注意：
包子铺线程和包子线程关系--->通信（互斥）
必须同时同步技术保证两个线程只能有一个在执行
锁对象必须保证唯一，可以使用包子对象作为锁对象
包子铺类和吃货的类就需要把包子对象作为参数传递进来
1.需要在成员位置创建一个包子变量
2.使用带参数构造方法，为这个包子变量赋值
public class BaoZiPu extends Thread{
/**
1.需要在成员位置创建一个包子变量
*/
private BaoZi bz;
// 2.使用带参数构造方法，为这个包子变量赋值
public BaoZiPu(BaoZi bz){
this.bz = bz;
}
// 设置线程任务（run）：生产包子
@Override
public void run(){
// 定义一个变量
int count = 0;
// 让包子铺一直生产包子
while (true){
// 必须使用同步技术保证两个线程只能有一个在执行
synchronized (bz){
// 对包子的状态进行判断
if (bz.flag == true){
try {
bz.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 被唤醒后执行，包子铺生产包子
// 增加一些趣味性：交替生产两种包子
if (count % 2==0){
// 生产 薄皮三鲜馅包子
bz.pi = "薄皮";
bz.xian = "三鲜馅";
}else{
// 生产 冰皮牛肉大葱馅
bz.pi = "冰皮";
bz.xian="牛肉大葱馅";
}
count++;
System.out.println("包子铺正在生产："+bz.pi+bz.xian+"包子");
// 生产包子需要3秒钟
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 包子铺生产好了包子
// 修改包子的状态为true 有
bz.flag = true;
// 唤醒吃货线程，让吃货吃包子
bz.notify();
System.out.println("包子铺已经生产好了："+bz.pi+bz.xian+"包子");
}
}
}
}
消费者（吃货）类：是一个线程类，可以继承Thread
设置线程任务（run）：吃包子
对包子进行判断
false:没有包子
吃货调用wait（）方法进入等待状态
true：有包子
吃货吃包子
吃货吃完包子
修改包子状态为false没有
吃货唤醒包子铺线程，生产包子
public class ChiHuo extends Thread{
// 1.需要在成员变量位置创建一个包子变量
private BaoZi bz;
// 2.使用带参数构造方法，为这个包子变量赋值
public ChiHuo(BaoZi bz){
this.bz = bz;
}
// 设置线程任务（run)：吃包子
@Override
public void run(){
// 使用死循环，让吃货一致吃包子
while (true){
// 必须使用同步技术保证两个县城只有一个在执行
synchronized (bz){
// 对包子状态进行判断
if (bz.flag == false){
try {
bz.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 唤醒之后执行的代码 吃包子
System.out.println("吃货正在吃："+bz.pi+bz.xian+"的包子");
// 吃货吃完了包子 修改包子的状态为false 没有
bz.flag = false;
// 吃货唤醒包子铺线程，生产包子
bz.notify();
System.out.println("吃货已经把："+bz.pi+bz.xian+"的包子吃完了，包子铺开始生产包子");
System.out.println("------------------");
}
}
}
}
测试类：
包含main方法，程序执行的入口，启动程序
创建包子对象
创建包子铺线程，开启生产包子
创建吃货线程吃包子
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
BaoZi bz = new BaoZi();
new BaoZiPu(bz).start();
new ChiHuo(bz).start();
}
}
包子铺正在生产：冰皮牛肉大葱馅包子
我们使用线程的时候就去创建一个线程，这样实现起来非常简便，但是就会有一个问题：
如果并发的线程数量很多，并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了，这样频繁创建线程就会大大降低系统的效率，因为频繁创建线程和销毁线程需要时间。
那么有没有一种办法使得线程可以复用，就是执行完一个任务，并不被销毁，而是可以继续执行其他的任务？
在Java中可以通过线程池来达到这样的效果。今天我们就来详细讲解一下Java的线程池。
由于线程池中有很多操作都是与优化资源相关的，我们在这里就不多赘述。我们通过一张图来了解线程池的工作原理：
合理利用线程池能够带来三个好处：
Java里面线程池的顶级接口是java.util.concurrent.Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是java.util.concurrent.ExecutorService。
要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，很有可能配置的线程池不是较优的，因此在java.util.concurrent.Executors线程工厂类里面提供了一些静态工厂，生成一些常用的线程池。官方建议使用Executors工程类来创建线程池对象。
Executors类中有个创建线程池的方法如下：
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)：返回线程池对象。(创建的是有界线程池,也就是池中的线程个数可以指定最大数量)获取到了一个线程池ExecutorService 对象，那么怎么使用呢，在这里定义了一个使用线程池对象的方法如下：
public Future<?> submit(Runnable task):获取线程池中的某一个线程对象，并执行
Future接口：用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用。
使用线程池中线程对象的步骤：
线程池：JDK1.5之后提供的
java.util.concurrent.Executors:线程池的工厂类，用来生成线程池
Executors类中的静态方法：
? static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)创建一个可重复用固定线程数的线程池
参数：
? int nThreads；创建线程池中包含的线程数量
返回值：
? ExecutorService接口，返回的是ExecutorService接口的实现类对象，我们可以使用ExecutorService接口接收（面向对象编程）
java,util.concurrent.ExecutorService:线程池接口
? 用来从线程池中获取线程，调用start方法，执行线程任务
? submit（Runnable task）提交一个Runnable任务用于执行
? 关闭/销毁线程池的方法
? void shutodwn（）
线程池的使用步骤：
示例代码
创建一个实现Runnable接口的类
// 创建一个类，实现Runnable接口，重写run方法，设置线程任务
public class RunnableImpl implements Runnable{
@Override
public void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"创建一个新的线程执行");
}
}
public static void main(String[] args) {
// 1.使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定数量的线程池
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);
// 3.调用ExecutorService中的方法submit，传递线程任务（实现类），开启线程，执行run方法
es.submit(RunnableImpl());
// pool-1-thread-1创建一个新的线程执行
// 线程池会一直开启，使用完了线程，会自动把线程归还到线程池，线程可以继续使用
es.submit(new RunnableImpl());
// pool-1-thread-2创建一个新的线程执行
es.submit(new RunnableImpl());
// pool-1-thread-2创建一个新的线程执行
// 4. 调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池（不建议使用）
es.shutdown();
// 抛异常，线程池没有了 就不能获取线程 RejectedExecutionException
es.submit(new RunnableImpl());
}
在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言，面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”，而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么，而不是以什么形式做。
面向对象的思想:
? 做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情.
函数式编程思想:
? 只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程
当需要启动一个线程去完成任务时，通常会通过java.lang.Runnable接口来定义任务内容，并使用java.lang.Thread类来启动该线程。代码如下：
接口的实现类
// 创建Runnable接口的实现类，重写run方法，设置线程任务
public class RunnableImpl implements Runnable{
@Override
public void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新线程创建了");
}
}
测试类
public class Test {
public static void main(String[] args){
//创建Runnable接口实现类对象
RunnableImpl run = new Runnable();
// 创建thread类对象，构造方法中传递runnale接口的实现类
Thread t = new Thread(run);
// 调用start方法开启新线程，执行run方法
t.start();
}
}
// 运行结果
Thread-0新线程创建了
简化代码使用匿名内部类 实现多线程
public static void main(String[] args){
Runnable ru = new Runnable(){
@Override
public void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新线程创建了");
}
};
// Thread t = new Thread(ru);
// t.start();
new Thread(ru).start();
}
// 运行结果
Thread-0新线程创建了
再简化
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新线程创建了");
}
}).start();
// 运行结果
Thread-0新线程创建了
本着“一切皆对象”的思想，这种做法是无可厚非的：首先创建一个Runnable接口的匿名内部类对象来指定任务内容，再将其交给一个线程来启动。
对于Runnable的匿名内部类用法，可以分析出几点内容：
Thread类需要Runnable接口作为参数，其中的抽象run方法是用来指定线程任务内容的核心；run的方法体，不得不需要Runnable接口的实现类；RunnableImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；run方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗？不。我们只是为了做这件事情而不得不创建一个对象。我们真正希望做的事情是：将run方法体内的代码传递给Thread类知晓。
传递一段代码——这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。那，有没有更加简单的办法？如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上，就会发现只要能够更好地达到目的，过程与形式其实并不重要。
当我们需要从北京到上海时，可以选择高铁、汽车、骑行或是徒步。我们的真正目的是到达上海，而如何才能到达上海的形式并不重要，所以我们一直在探索有没有比高铁更好的方式——搭乘飞机。
而现在这种飞机（甚至是飞船）已经诞生：2014年3月Oracle所发布的Java 8（JDK 1.8）中，加入了Lambda表达式的重量级新特性，为我们打开了新世界的大门。
借助Java 8的全新语法，上述Runnable接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效：
public static void main(String[] args){
new Thread(()->
// 启动线程
System.out.println("多线程任务执行")).start();
}
Lambda在上例核心代码
() - > System.out.println("多线程任务执行！")
为了理解Lambda的语义，我们需要从传统的代码起步。
要想启动一个线程，需要创建一个Thread类的对象并调用start方法。而为了指定的 线程执行的内容，需要调用Thread类的构造方法：
为了获取Runnable接口的实现类对象，可以为给借口定义一个RunnableImpl（接口实现类）：
public class RunnableImpl implements Runnable{
@Override
public void run(){
System.out.println("多线程任务执行！")
}
}
然后创建该类的对象作为Thread类的构造参数：
public static void main(String[] args){
Runnable task = new RunnableImpl();
new Thread(task).start();
}
这个RunnableImpl类只是为了实现Runnable接口而存在的，而且仅被使用了唯一一次，所以使用匿名内部类的语法即可省去该类的单独定义，即匿名内部类：
public static void main(String[] args){
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run(){
System.out.println("多线程任务执行！");
}
}).start();
}
一方面，匿名内部类可以帮我们省去实现类的定义；另一方面，匿名内部类的语法——确实太复杂了！
仔细分析该代码中的语义，Runnable接口只有一个run方法的定义：
public abstract void run();即制定了一种做事情的方案（其实就是一个函数）：
同样的语义体现在Lambda语法中，要更加简单：
() -> System.out.println("多线程任务执行！")
run方法的参数（无），代表不需要任何条件；Lambda省去面向对象的条条框框，格式由3个部分组成：
Lambda表达式的标准格式为：
(参数类型 参数名称) -> { 一些重写方法的代码 }
格式说明：
->是新引入的语法格式，代表指向动作。
示例代码
public static void main(String[] args){
// 使用匿名内部类，实现多线程
new Thread((new Runnable){
@Override
public void run(){
System.out.println("多线程任务执行")；
}
}).start();
// 使用Lambda表达式 实现多线程
new Thread(() - >{
System.out.println("多线程任务执行")；
}
).start();
}
给定一个厨子Cook接口，内含唯一的抽象方法makeFood，且无参数、无返回值。如下：
定义一个厨子接口
public interface Cook{
public abstract void makeFood();
}
定义一个方法传递cook接口，方法内部调用cook接口中的方法makeFood
public static void invokeCook(Cook cook){
cook.makeFood();
}
调用invokeCook方法，参数是cook接口，传递cook接口的匿名内部类对象
invokeCook(new cook(){
@Override
public void makeFood(){
System.out.println("吃饭了");
}
});
// 使用lambda表达式，简化匿名内部类的书写
invokeCook(() - >{
System.out.println("吃饭了");
});
备注：小括号代表
Cook接口makeFood抽象方法的参数为空，大括号代表makeFood的方法体。
需求:
使用数组存储多个Person对象
对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序
下面举例演示java.util.Comparator<T>接口的使用场景代码，其中的抽象方法定义为：
public abstract int compare(T o1, T o2);当需要对一个对象数组进行排序时，Arrays.sort方法需要一个Comparator接口实例来指定排序的规则。假设有一个Person类，含有String name和int age两个成员变量：
public class Person {
private String name;
private int age;
// 省略构造器、toString方法与Getter Setter
}
/* Lambda表达式有参数有返回值练习
* 需求：
* 使用数组存储多个Person对象
* 对数组中的person对象使用Arrays的sort方法通过年龄升序排序
*/
public class Demo01Arrays {
public static void main(String[] args) {
Person[] arr = {
new Person("迪丽热巴",26),
new Person("马尔扎哈",23),
new Person("霹雳苛察",25)
};
// 对数组中的person对象使用Arrays的sort方法通过年龄升序排序
/* Arrays.sort(arr, new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
return o1.getAge()-o2.getAge();
}
});*/
// 使用Lambda表达式，简化匿名内部类
Arrays.sort(arr,(Person o1, Person o2) ->{
return o1.getAge()-o2.getAge();
});
// 遍历数组
for (Person person : arr) {
System.out.println(person);
}
}
}
下面我们来搞清楚上述代码真正要做什么事情。
Arrays.sort方法需要排序规则，即Comparator接口的实例，抽象方法compare是关键；compare的方法体，不得不需要Comparator接口的实现类；ComparatorImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；compare方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；给定一个计算器Calculator接口，内含抽象方法calc可以将两个int数字相加得到和值：
public interface Calculator {
int calc(int a, int b);
}
在下面的代码中，请使用Lambda的标准格式调用invokeCalc方法，完成120和130的相加计算：
public class Demo08InvokeCalc {
public static void main(String[] args) {
// TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCalc方法来计算120+130的结果?
}
private static void invokeCalc(int a, int b, Calculator calculator) {
int result = calculator.calc(a, b);
System.out.println("结果是：" + result);
}
}
public static void main(String[] args) {
invokeCalc(120, 130, (int a, int b) -> {
return a + b;
});
}
备注：小括号代表
Calculator接口calc抽象方法的参数，大括号代表calc的方法体。
Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。例如上例还可以使用Lambda的省略写法：
public static void main(String[] args) {
invokeCalc(120, 130, (a, b) -> a + b);
}
在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：
备注：掌握这些省略规则后，请对应地回顾本章开头的多线程案例。
仍然使用前文含有唯一makeFood抽象方法的厨子Cook接口，在下面的代码中，请使用Lambda的省略格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样：
public class Demo09InvokeCook {
public static void main(String[] args) {
// TODO 请在此使用Lambda【省略格式】调用invokeCook方法
}
private static void invokeCook(Cook cook) {
cook.makeFood();
}
}
public static void main(String[] args) {
invokeCook(() -> System.out.println("吃饭啦！"));
}
Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：
Runnable、Comparator接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。
chapter19【等待与唤醒案例、线程池、Lambda表达式】
标签：死机 使用场景 基本 数字 今天 sleep 没有 上海 小结
原文地址：https://www.cnblogs.com/anke-z/p/12635309.html
