线程的等待和睡眠，线程池创建和使用

线程的等待和睡眠，线程池创建和使用

目录

线程的等待

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：executor

executors

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execute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addWorker方法，创建任务加入HashSet（所有任务都保存在HashSet中）

 通过runWorker执行任务 循环调用 getTask得到任务，task.run（）执行任务

如果队列为空就进入阻塞。

总结

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线程的等待

Object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。

notify，通知，随机通知一个线程

notifyAll（），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");ify();}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

        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<Baozi> 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ifyAll();}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ifyAll();}if(streams.size()>0){Baozi baozi = ve(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。

BlockingQueue 接口

• put 添加数据，达到上限会自动让线程等待

• take 取并删除数据，数据空了会自动让线程等待

实现类

ArrayBlockingQueue 类 数据结构为数组

LinkedBlockingQueue类 链表结构

用ArrayBlockingQueue实现上面案例：

import urrent.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<Baozi> 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：executor

方法：execute（Runnalbe）

继承executor

添加线程池管理方法，如：shutdown，shoudownNow

executors

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

newCachedTreadPool（）	创建长度不限的线程池
newFixedThreadPool (int)	创建固定长度的线程池
newSingleThreadExecutor()	创建单一个数的线程
newScheduledThreadPool(int)	创建可以调度的线程

实现方法：

import java.time.LocalDateTime;
import urrent.ExecutorService;
import urrent.Executors;
import urrent.ScheduledExecutorService;
import urrent.TimeUnit;public class ThreadPool {//创建长度不限的线程池public void poolA(){ExecutorService service = wCachedThreadPool();for (int i = 0; i <10 ; i++) {int n =ute(()->{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 = wFixedThreadPool(2);//线程池里的线程数for (int i = 0; i <10 ; i++) {int n =ute(()->{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 = wSingleThreadExecutor();for (int i = 0; i <10 ; i++) {int n =ute(()->{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 = wScheduledThreadPool(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"+ w());},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：

corePoolSize 核心线程数，创建线程池后自带线程，不会进行销毁

maximunPoolSize 最大线程数

keepAliveTime 存活时间，非核心线程能够闲置的时间，超过后被销毁

timeUnit 时间单位

blockingQueue 阻塞队列，存放任务（Runnbale）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LinkedBlockingQueue,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execute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addWorker方法，创建任务加入HashSet（所有任务都保存在HashSet中）

 通过runWorker执行任务 循环调用 getTask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））