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线程的等待和睡眠,线程池创建和使用

2023-12-27 大全 26 作者:考证青年

目录

线程等待

线程的睡眠

等待wait()和睡眠sleep()区别

实现案例:让一个线程进入等待状态,五秒后由另一个线程唤醒

生产者和消费者模式

生产者和消费者之间的问题

阻塞队列

线程池

线程池的使用

顶层接口:

线程池的优化配置

优化配置

线程池实现原理

首先通过构造方法创建一个线程池

然后通过方法判断核心线程数是否大于线程数,大于创建非核心线程,小于创建非核心线程

然后通过方法,创建任务加入(所有任务都保存在中)

通过执行任务 循环调用 得到任务,task.run()执行任务

如果队列为空就进入阻塞。

总结

线程的等待

类中的方法

wait(),让当前线程进入等状态,直到被通知。

wait(long),设置等待时间,知道被通知或者等待时间结束。

,通知,随机通知一个线程

(),通知所有线程

线程的睡眠

sleep(时间毫秒),让线程睡眠一段时间,时间结束后自动唤醒。

等待wait()和睡眠sleep()区别

wait()由锁对象调用,sleep()由当前线程调用。

wait()可以被其他线程通知唤醒,sleep()只能等待睡眠时间结束。

wait()等待会释放锁,sleep()不会释放锁。

实现案例:让一个线程进入等待状态,五秒后由另一个线程唤醒

public class AAA {//执行线程public synchronized void threadA(){System.out.println("线程A开始执行");for (int i = 0; i <100 ; i++) {if(i==50){try {System.out.println("线程进入等待");this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}System.out.println("执行了"+i);}}//唤醒线程public synchronized void threadB(){System.out.println("唤醒线程");this.notify();}public static void main(String[] args) {AAA aaa = new AAA();new Thread(()->{aaa.threadA();}).start();try {Thread.sleep(5000);aaa.threadB();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}

生产者和消费者模式

_线程睡眠会释放锁吗_线程睡眠方法

生产者:某些程序/进程/线程创建数据,就是生产者。

消费者:某些程序/进程/线程消耗数据,就是消费者。

生产者和消费者之间的问题

高耦合,生产者和消费者联系紧密,不利于系统的维护和拓展。

忙闲不均,生产者和消费者速度不一致,导致系统资源浪费。

并发性能低,同时能处理的请求量小。

例如:包子铺,老板(生产者)做一个包子递给客户(消费者),没有客户就等待不做。当多个客户来买包子得等待。

解决方案:加一个缓冲区(蒸笼)。老板可以提前做一定数量的包子放进蒸笼,不用等待客户来。客户也可以直接从蒸笼拿,不用等老板做。当蒸笼没有包子在通知老板做。

案例实现:

import java.util.ArrayList;public class StreamDemo2 {//包子上限public static final int MAX_BAO = 100;class Baozi {private int id;public Baozi(int id) {this.id = id;}@Overridepublic String toString() {return "包子" + id;}}//缓冲区ArrayList streams = new ArrayList<>(MAX_BAO);//生产包子public synchronized void makeBao() {if (streams.size() == 100) {try {//生产者进入等待System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"包子数量到达上线,老板进入等待");this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}} else {//通知生产者做包子this.notifyAll();}Baozi baozi = new Baozi(streams.size()+1);streams.add(baozi);System.out.println("做了" + baozi);}//消费包子public synchronized void shopBao() {if (streams.size() == 0) {System.out.println("包子买完,顾客进入等待");try {//消费者进入等待this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}} else {//通知消费者拿包子this.notifyAll();}if(streams.size()>0){Baozi baozi = streams.remove(0);System.out.println("顾客消费了" + baozi);}}public static void main(String[] args) {StreamDemo2 streamDemo2 = new StreamDemo2();//一个线程做包子new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 100; i++) {streamDemo2.makeBao();try {Thread.sleep(1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}).start();//十个线程来买包子for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(() -> {//一个线程买十个包子for (int j = 0; j <10 ; j++) {streamDemo2.shopBao();}}).start();}}
}

上面我们是通过手动让线程等待和通知,太过麻烦。有没有简便的方式呢?

阻塞队列

应用了生产者和消费者模式的集合,可以根据数据的状态自动帮我们对线程执行等待或通知。

接口

实现类

类 数据结构为数组

类 链表结构

用实现上面案例:

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;public class SteamDemo {static class Baozi {private int id;public Baozi(int id) {this.id = id;}@Overridepublic String toString() {return "包子" + id;}}public static void main(String[] args) {//阻塞队列ArrayBlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue<>(100);new Thread(()->{for (int i = 0; i < 200; i++) {Baozi baozi = new Baozi(queue.size()+1);try {queue.put(baozi);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("生产了"+baozi);}}).start();for (int i = 0; i <5 ; i++) {new Thread(()->{for (int j = 0; j <40 ; j++) {try {Baozi baozi=queue.take();System.out.println("吃了"+baozi);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}).start();}}
}

线程池

线程,是一种宝贵的资源,每个线程执行完指令就会销毁。如果有大量的任务需要处理,那么大量的线程创建和销毁会对资源消耗非常严重。

线程池:对线程进行回收利用。线程池会保存一定量的线程,线程执行完任务后,会回到线程池中,等待下一个任务,节省系统资源,提升性能。

线程池的使用 顶层接口:

方法:()

继承

添加线程池管理方法,如:,

一个提供创建线程池方法的工具类

主要创建线程池的几个方法

()

创建长度不限的线程池

(int)

创建固定长度的线程池

tor()

创建单一个数的线程

ol(int)

创建可以调度的线程

实现方法:

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class ThreadPool {//创建长度不限的线程池public void poolA(){ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i <10 ; i++) {int n =i;service.execute(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行了任务"+n);});}service.shutdown();}//创建固定长度线程池public void poolB(){ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//线程池里的线程数for (int i = 0; i <10 ; i++) {int n =i;service.execute(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行了任务"+n);});}service.shutdown();}//创建单一个数线程池public void poolC(){ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();for (int i = 0; i <10 ; i++) {int n =i;service.execute(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行了任务"+n);});}service.shutdown();}//创建可调度的线程public void poolD(){ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(10);//调度的线程,一秒后执行,三秒执行依次,时间单位秒scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(()->{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行了"+ LocalDateTime.now());},1,3, TimeUnit.SECONDS);}public static void main(String[] args) {new ThreadPool().poolD();}
}

线程池的优化配置

首先。来了解线程池构造方法里参数的含义:

核心线程数,创建线程池后自带线程,不会进行销毁

最大线程数

存活时间,非核心线程能够闲置的时间,超过后被销毁

时间单位

阻塞队列,存放任务()的集合

优化配置

核心线程数可以设置为cpu内核*N(N和任务执行需要时间和并发量相关)

最大线程数可以设置为核心线程数,避免线程频繁的创建和销毁

如果非核心线程存在,可以将核心线程数设置大一点

阻塞队列用,链表增删快

线程池实现原理

线程池是对线程的回收利用,不让其销毁,那线程池是怎么做到的呢?

可以看底层源码:

首先通过构造方法创建一个线程池

然后通过方法判断核心线程数是否大于线程数,大于创建非核心线程,小于创建非核心线程

然后通过方法,创建任务加入(所有任务都保存在中)

通过执行任务 循环调用 得到任务,task.run()执行任务 如果队列为空就进入阻塞。

更多细节可以去看看源码,这里只截图了一部分。

总结

1.线程的等待和通知(是干什么,谁来调用)

2.wait和sleep的区别

3.生产者和消费者模式(是什么,解决什么问题,如何实现的,项目中有哪些应用)

4.阻塞队列(了解)

5.线程池(作用,有哪几种线程池,线程池的创建有哪些参数,如何优化,实现原理(看源码、画图、归纳))

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