一、多線程安全

當多個線程之間，訪問了共享的數據，就會產生線程安全問題

1. Demo：賣票

我們以一個售票廳的例子舉例說明：

總共100張票，作爲共享數據
三個售票廳，一起售賣票，作爲三個線程

1.1 發生線程安全問題

結果：

會發現：

賣出了重複的票
賣出了不存在的票

1.2 線程安全問題原理

多個線程搶奪CPU的執行權
當執行到睡眠時，線程把搶到的CPU執行權交出
當一個線程已經判斷完畢（無論如何，這部分函數體會執行），另一個線程改變了判斷條件也無濟於事，這時會出現條件外的值（不存在）
因爲多個線程共享資源，判斷依據相同，就會出現重複的情況

總結： 所以，安全問題 的實質就是共享數據 時，一個線程讀時，另一個線程進行寫的操作，這個寫操作，改變之前線程讀的結果

所以，如果數據共享 ，但線程中只進行讀，是不會存在安全問題的。

解決方法： 一個線程失去對CPU的控制權時，其它線程只能等待其執行完

2. 同步機制

同一時間，只能執行一件事，就叫同步
同步有三種方式：

同步代碼塊
同步方法
鎖機制

2.1 方法1：同步代碼塊

同步代碼塊 裏放可能會產生線程安全的代碼（訪問了共享數據的代碼），表示只對這個區塊的資源進行互斥訪問

synchronized(同步鎖){
	// 需要同步操作的代碼
}

注意：

同步代碼塊中的對象，可以是任意對象
多個線程的鎖對象 必須是同一個
鎖對象作用： 把同步代碼塊鎖住，只讓一個線程在同步代碼塊中執行

其它部分代碼不變，使用代碼塊包住需要鎖的部分

2.2 同步技術原理

使用了一個鎖對象 ，這個鎖對象叫同步鎖 ，也叫對象鎖、對象監視器

t0搶到了CPU的執行權，執行run()方法，遇到synchronized代碼塊
檢查該代碼塊是否有鎖對象
如果有，就會獲取該鎖對象，進入代碼塊中執行
t1搶到了CPU的執行權，執行run()方法，遇到synchronized代碼塊
檢查該代碼塊是否有鎖對象，發現沒有
t1進入阻塞狀態，直到t0歸還鎖對象（t0要執行完同步代碼塊中內容，會把鎖對象歸還給同步代碼塊 ）

總結： 同步中的線程，沒有執行完，不會釋放鎖。同步外的線程，沒有鎖，進不去同步。
同步保證了，只有一個線程在同步中執行共享數據，保證了安全
程序頻繁判斷鎖、獲取鎖、釋放鎖 ，程序的效率會降低

2.3 方法2：同步方法

把同步代碼塊中的內容，放在同步方法中，調用該方法即可

修飾符 synchronized 返回值類型 函數名() {}

例： public synchronized void method() {}

同步方法使用的鎖對象，就是Runnable的實現類對象，就是這個：

2.4 靜態同步方法

在同步方法前加static修飾，訪問的共享數據也用static修飾

// 訪問的必須是靜態共享
修飾符 static synchronized 返回值類型 函數名() {}

例： public static synchronized void method() {}

靜態同步方法使用的鎖對象，是本類的class屬性–>class文件對象(反射)
（之所以不用this, 因爲this是創建對象時產生的。靜態方法的創建優先於對象創建。）

2.5 方法3：Lock鎖

JDK1.5後有一個新的解決線程安全問題的方法，叫做Lock鎖。
Lock接口，比 synchronized更加好用

我們主要使用它的兩個方法void lock()獲取鎖和void unlock()釋放鎖
它有一個實現類ReentrankLock

步驟：

在成員位置，創建一個ReentrankLock對象
在可能出現線程安全的地方，獲取鎖
在這段代碼結束時，釋放鎖

提示： 最好把代碼放在try...catch中，並且把釋放鎖 放在finally中，這樣無論有沒有異常，都會釋放鎖。

3. 線程狀態

Thread中有一個嵌套類（內部類）Thread.State，記錄着線程的狀態

3.1 無限等待狀態

下面，以線程通信案例 來進行說明

創建一個線程，等待另一個線程的執行結果，調用wait();方法，進入無限等待狀態
另一個線程調用notify();，退出無限等待狀態

注意事項：

兩個線程必須得用同步代碼塊包裹起來，以保證等待和喚醒，只有一個在執行
同步使用的鎖對象，必須保證唯一
只有鎖對象才能調用wait()和notify()（這兩個都是Object類中的方法）

兩個方法：

wait() 在其它線程調用此對象的notify()和notifyall()方法前，將導致線程等待
notify()喚醒在此對象監視器上等待的單個線程，會繼續執行wait方法之後的代碼

代碼：
結果：

注意： obj.wait()如果不加參數，就是無限等待。但它可以接收一個毫秒值做參數，等到時間走完，還沒有得到喚醒，會自動醒來 ，此時相當於Thread.sleep()方法

3.2 notifyAll

notify()如果有多個等待線程，隨機喚醒一個
notifyAll()如果有多個等待線程，全部喚醒

可以發現，一次只喚醒一個線程（隨機的）
把notify()變爲notifyall()會得到如下結果

4. 線程間通訊

線程間通訊： 多個線程在處理同一資源，但線程的任務不同
多個線程操作同一份數據，就會發生數據的搶奪，通過等待喚醒機制 可以避免這種爭奪發生

注意： 被通知（notify)後，只是進入了可運行 狀態，不是立即執行的（因爲還在同步代碼塊那，還要搶鎖）

4.1 Demo：服務器返回一個網頁

分析：

頁面數據： 請求，響應
服務器： 接收請求，發送響應
客戶端： 發送請求，接收響應

兩個線程的狀態是通信（互斥）狀態，必須保證兩個線程只有一個在執行

定義一個頁面準備的類，這個頁面需要文件，還需要資料渲染，還要請求響應狀態
定義一個服務器：當有請求時，如果有響應，返回響應。如果沒響應，就進行響應。如果沒請求，就休息等待請求。
定義一個客戶端：當無請求時，發送請求，當有請求時，請求響應。請求響應時，無限等待。
定義一個運行用的主文件（我是用同級類的寫法）
結果

注：

可以在服務器和客戶端類中，添加死循環
現實業務中，服務器做的是溝通連接的工作，處理頁面的工作交給應用框架

二、線程池

線程池： 容納多個線程的容器，其中的線程可以複用，無需反覆創建線程而消耗過多的資源

1. 線程池原理

線程池是一個容器，也即一個集合（LinkedList<Thread>)

步驟：

程序開始的時候，創建多個線程，放進一個集合中
取出線程：Thread t = List.remove(index)、Thread t = LinkedList.removeFirst()（線程只能被一個任務使用）
放回線程：List.add(t)、LinkedList.addLast(t)

JDK1.5後，JDK內置了線程池，可以直接使用。

線程池的好處：

降低資源消耗： 減少了創建和銷燬線程的次數，使得線程可以複用。
提高響應速度： 因爲線程在任務開始前就已經創建好了，所以在任務開始時，可以立即響應。
提高可管理性： 一個線程所佔內存約爲1M，可以根據系統的承受能力，來限定線程數量

2. 線程池使用

java.util.concurrent.Executors是線程池的工廠類，用來生成線程池

static ExecutorService newFixedThreadPool(int 線程數目)

參數：線程數目

返回值：ExecutorService接口的實現類對象（可以使用接口類型來接收，這叫多態。這是一種【面向接口編程】）

java.util.concurrent.ExecutorService線程池接口


// 用來從線程池中獲取線程，調用start方法，執行線程任


submit(Runnable task)  // 提交一個Runnable任務用於執行

// 銷燬線程池（不建議執行）

void shutdown()

3. 代碼

代碼：
結果：

三、Lambda

1. 函數式編程思想

函數式編程思想： 強調做什麼，而不是以某種形式做（面向對象強調通過對象來做）

使用面向對象思想：
函數式思想： 外賣的核心需求是爲了創建中國對象嘛？不，我們是爲了將run()體內的代碼讓Thread()知曉。把怎麼做 轉向做什麼 的本質上，而不在乎過程與實質 ，我們只是爲了一個結果。JDK1.8中加入了Lambda表達式

2. Lambda標準格式

匿名內部類的好處是省去了實現類的定義 ，缺點是語法複雜


// Lambda的標準格式
(參數類型 參數名稱) -> {代碼體}

() : 接口中抽象方法的參數列表
-> : 傳遞的意思
{} : 重寫接口的參數方法

2.1 無參的示例

2.2 有參無返回

2.3 有參有返回

標準形式：

3. Lambda極簡式

凡是可根據上下文推導的，都可以省略

(參數列表) : 括號中參數列表的數據類型，可以省略不寫
(參數列表) : 括號中的參數只有一個，類型和括號都可省略
{代碼體} ：如果代碼體只有一行，可以省略{}、return 、分號（這三個必須一起省略，要麼一起保留）

一些案例：

使用Lambda表達式，必須要有一個接口，且該接口只有一個抽象方法
必須具備上下文推斷

注：只有一個抽象方法的接口叫函數式接口

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