java多线程和并发包入门示例
作者：
一、java多线程基本入门
java多线程编程还是比较重要的，在实际业务开发中经常要遇到这个问题。 java多线程，传统创建线程的方式有两种。 1、继承自Thread类，覆写run方法。 2、实现Runnable接口，实现run方法。 启动线程的方法都是调用start方法，真正执行调用的是run方法。
参考代码如下：
package com.jack.thread;
/**
* 线程简单演示例子程序
*
* @author pinefantasy
* @since 2013-10-31
*/
public class ThreadDemo1 {
/**
* 第一种方式：继承自Thread类，覆写run方法
*/
public static class Test1Thread extends Thread {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("Test1," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);
}
}
}
/**
* 第二种方式：实现Runnable接口，实现run方法
*/
public static class Test2Thread implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("Test2," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);
}
}
}
/**
* <pre>
*
* 主线程为main线程
* 分支线程为：1 2 3 三种简单实现方式
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
new Test1Thread().start();// 启动线程1
new Thread(new Test2Thread()).start();// 启动线程2
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("Test3," + Thread.currentThread().getName() + ", i = " + i);
}
}
}).start();// 启动线程3
}
}
二、java并发包简单入门
多个线程，统一处理同一个变量演示代码：
package com.jack.thread;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* 多线程对同一个变量进行操作
*
* @author pinefantasy
* @since 2013-10-31
*/
public class ThreadDemo2 {
private static int count = 0;
public static class CountThread implements Runnable {// 1.这边有线程安全问题，共享变量乱套了
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + count);
}
}
}
private static final Object lock = new Object();// 这边使用的lock对象
public static class Count2Thread implements Runnable {// 这边使用的是互斥锁方式
@Override
public void run() {
synchronized (lock) {// 使用互斥锁方式处理
for (int i = 0; i < 100; i++) {
count++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + count);
}
}
}
}
private static AtomicInteger ai = new AtomicInteger();// 这边使用的是并发包的AtomicXXX类，使用的是CAS方式：compare and swap
public static class Count3Thread implements Runnable {// AtomicInteger内部的CAS实现方式，采用的是：循环、判断、设置三部曲方式
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
int tmp = ai.incrementAndGet();// 采用CAS方式处理
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + tmp);
}
}
}
private static volatile int countV = 0;// 定义成volatile，让多线程感知，因为值是放在主存中
public static class Count4Thread implements Runnable {// volatile定义的变量只是说放到了主存，当时++操作并不是原子操作，这个要小心
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
try {
Thread.sleep(50);// 这边让线程休眠下，增加出错概率
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
countV++;// volatile要正确使用，不是说定义成volatile就是安全的，还是要注意++ --操作并不是原子操作
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ", count = " + countV);
}
}
}
/**
* 使用泛型简单编写一个测试方法
*
* @param <T>
* @param t
* @throws InstantiationException
* @throws IllegalAccessException
* @throws InterruptedException
*/
public static <T> void testTemplate(T t) throws InstantiationException, IllegalAccessException, InterruptedException {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
if (t instanceof Runnable) {
Class<?> c = t.getClass();
Object object = c.newInstance();
new Thread((Runnable) object).start();
}
}
}
/**
* <pre>
* 1.test1 线程不安全演示例子，count变量不能得到预期的效果
* 2.test2 在test1基础上改进的，用互斥锁sync处理
* 3.test3 在test1基础上改进的，用AtomicInteger类来实现
* 4.test4 有问题的方法，因为i++并不是原子操作，将count定义为volatile类型的
*
* @param args
* @throws InterruptedException
* @throws IllegalAccessException
* @throws InstantiationException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, InstantiationException, IllegalAccessException {
// 1.测试1
// testTemplate(new CountThread());
// 2.测试2
// testTemplate(new Count2Thread());
// 3.测试3
// testTemplate(new Count3Thread());
// 4.测试4
testTemplate(new Count4Thread());
Thread.sleep(15000);
System.out.println(count);
System.out.println(ai.get());
System.out.println(countV);
}
}
生产者-消费者模式
生产者（生成产品的线程）--》负责生成产品 消费者（消费产品的线程）--》负责消费产品
买车人、消费者。 卖车人、销售汽车的人、姑且当做生产者。 仓库、存放汽车的地方。 汽车工厂、真实生成汽车的地方。
参考代码如下：
// 没有加上同步机制的代码如下：
package com.jack.thread;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.jack.thread.ThreadDemo3.CarBigHouse.Car;
/**
* 第一个版本的生产者和消费者线程
*
* @author pinefantasy
* @since 2013-11-1
*/
public class ThreadDemo3 {
/**
* 姑且卖车的当做是生产者线程
*/
public static class CarSeller implements Runnable {
private CarBigHouse bigHouse;
public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {
this.bigHouse = bigHouse;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程，往仓库里边增加汽车，其实是触发增加汽车
int count = bigHouse.put();
System.out.println("生产汽车-->count = " + count);
}
}
}
/**
* 姑且买车的人当做是消费者线程
*/
public static class Consumer implements Runnable {
private CarBigHouse bigHouse;
public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {
this.bigHouse = bigHouse;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程，从仓库里边提取汽车，其实是触发，从仓库里边提取一辆汽车出来
int count = bigHouse.get();
System.out.println("消费汽车-->count = " + count);
}
}
}
/**
* 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房
*/
public static class CarBigHouse {
public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数
public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list
public int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口
Car car = CarFactory.makeNewCar();
carList.add(car);// 加到仓库中去
carNums++;// 总数增加1
return carNums;
}
public int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口
Car car = null;
if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车
car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car
carList.remove(car);// 从从库list中移除掉
carNums--;// 总数减少1
}
return carNums;
}
public static class Car {
public String carName;// 汽车名称
public double carPrice;// 汽车价格
public Car() {
}
public Car(String carName, double carPrice) {
this.carName = carName;
this.carPrice = carPrice;
}
}
}
/**
* 采用静态工厂方式创建car对象，这个只是简单模拟，不做设计模式上的过多考究
*/
public static class CarFactory {
private CarFactory() {
}
public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {
return new Car(carName, carPrice);
}
public static Car makeNewCar() {
return new Car();
}
}
/**
* 第一个版本的生产者和消费者线程，没有加上同步机制的演示例子
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();
new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();
new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();
}
}
// 加上互斥锁的代码如下：
package com.jack.thread;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.jack.thread.ThreadDemo4.CarBigHouse.Car;
/**
* 第二个版本的生产者消费者线程
*
* @author pinefantasy
* @since 2013-11-1
*/
public class ThreadDemo4 {
/**
* 姑且卖车的当做是生产者线程
*/
public static class CarSeller implements Runnable {
private CarBigHouse bigHouse;
public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {
this.bigHouse = bigHouse;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程，往仓库里边增加汽车，其实是触发增加汽车
int count = bigHouse.put();
System.out.println("生产汽车-->count = " + count);
}
}
}
/**
* 姑且买车的人当做是消费者线程
*/
public static class Consumer implements Runnable {
private CarBigHouse bigHouse;
public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {
this.bigHouse = bigHouse;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程，从仓库里边提取汽车，其实是触发，从仓库里边提取一辆汽车出来
int count = bigHouse.get();
System.out.println("消费汽车-->count = " + count);
}
}
}
/**
* 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房
*/
public static class CarBigHouse {
public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数
public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list
// 直接增加上synchronized关键字方式，成员方法，锁的是当前bigHouse对象
// 这种锁是互斥锁，方法在同一个时刻，只有一个线程可以访问到里边的代码
public synchronized int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口
Car car = CarFactory.makeNewCar();
carList.add(car);// 加到仓库中去
carNums++;// 总数增加1
return carNums;
}
public synchronized int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口
Car car = null;
if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车
car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car
carList.remove(car);// 从从库list中移除掉
carNums--;// 总数减少1
}
return carNums;
}
public static class Car {
public String carName;// 汽车名称
public double carPrice;// 汽车价格
public Car() {
}
public Car(String carName, double carPrice) {
this.carName = carName;
this.carPrice = carPrice;
}
}
}
/**
* 采用静态工厂方式创建car对象，这个只是简单模拟，不做设计模式上的过多考究
*/
public static class CarFactory {
private CarFactory() {
}
public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {
return new Car(carName, carPrice);
}
public static Car makeNewCar() {
return new Car();
}
}
/**
* 第二个版本的生产者和消费者线程，加上了同步机制的方法
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();
new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();
new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();
}
}
/ 采用Object类的wait和notify方法或者notifyAll方法（注意notify方法和notifyAll方法区别） // notify是唤醒其中一个在等待的线程。 // notifyAll是唤醒其他全部在等待的线程，但是至于哪个线程可以获得到锁还是要看竞争关系。
线程状态：创建、运行、阻塞、销毁状态。（阻塞情况比较多，比如等待数据IO输入，阻塞了。）
package com.jack.thread;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.jack.thread.ThreadDemo4.CarBigHouse.Car;
/**
* 第二个版本的生产者消费者线程
*
* @author pinefantasy
* @since 2013-11-1
*/
public class ThreadDemo4 {
/**
* 姑且卖车的当做是生产者线程
*/
public static class CarSeller implements Runnable {
private CarBigHouse bigHouse;
public CarSeller(CarBigHouse bigHouse) {
this.bigHouse = bigHouse;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做生产者线程，往仓库里边增加汽车，其实是触发增加汽车
int count = bigHouse.put();
System.out.println("生产汽车-->count = " + count);
}
}
}
/**
* 姑且买车的人当做是消费者线程
*/
public static class Consumer implements Runnable {
private CarBigHouse bigHouse;
public Consumer(CarBigHouse bigHouse) {
this.bigHouse = bigHouse;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {// 当做消费者线程，从仓库里边提取汽车，其实是触发，从仓库里边提取一辆汽车出来
int count = bigHouse.get();
System.out.println("消费汽车-->count = " + count);
}
}
}
/**
* 这边姑且当做是车子big house放车子的仓库房
*/
public static class CarBigHouse {
public int carNums = 0;// 这边是仓库房子中车子的数量总数
public List<Car> carList = new ArrayList<Car>();// 这边模拟用来放汽车的list
public static final int max = 100;// 简单设置下，做下上限设置
private Object lock = new Object();// 采用object的wait和notify方式处理同步问题
public int put() {// 提供给生产者放汽车到仓库的接口
synchronized (lock) {
if (carList.size() == max) {// 达到了上限，不再生产car
try {
lock.wait();// 进行阻塞处理
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
Car car = CarFactory.makeNewCar();
carList.add(car);// 加到仓库中去
carNums++;// 总数增加1
lock.notify();// 唤醒等待的线程
return carNums;
}
}
public int get() {// 提供给消费者从这边取汽车接口
Car car = null;
synchronized (lock) {
if (carList.size() == 0) {// 没有汽车可以用来消费
try {
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (carList.size() != 0) {// size不为空才去取车
car = carList.get(carList.size() - 1);// 提取最后一个car
carList.remove(car);// 从从库list中移除掉
carNums--;// 总数减少1
}
lock.notify();
return carNums;
}
}
public static class Car {
public String carName;// 汽车名称
public double carPrice;// 汽车价格
public Car() {
}
public Car(String carName, double carPrice) {
this.carName = carName;
this.carPrice = carPrice;
}
}
}
/**
* 采用静态工厂方式创建car对象，这个只是简单模拟，不做设计模式上的过多考究
*/
public static class CarFactory {
private CarFactory() {
}
public static Car makeNewCar(String carName, double carPrice) {
return new Car(carName, carPrice);
}
public static Car makeNewCar() {
return new Car();
}
}
/**
* 第二个版本的生产者和消费者线程，加上了同步机制的方法
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
CarBigHouse bigHouse = new CarBigHouse();
new Thread(new CarSeller(bigHouse)).start();
new Thread(new Consumer(bigHouse)).start();
}
}