等待与唤醒机制 线程池 Lambda表达式

2147-魏同学

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等待与唤醒机制
等待与唤醒机制 线程池 Lambda表达式
案例:

/*
    资源类:包子类
    设置包子的属性
        皮
        陷
        包子的状态: 有 true,没有 false
 */
public class BaoZi {

    //皮
    String pi;
    //陷
    String xian;

    //包子的状态: 有 true,没有 false, 设置初始值为false
    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
        增加一些趣味性:交替生产两种包子
            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;
    }
//    3.生产者(包子铺)类:是一个线程类,可以继承Thread

    @Override
    public void run() {
        int count = 0;
        //死循环
        while (true){
            //    4.设置线程任务(run):生产包子
            synchronized (bz) {
                if (bz.flag == true) {
//               包子铺调用wait方法进入等待状态
                    try {
                        bz.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                //被唤醒之后执行,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 牛肉大葱陷
                    bz.pi = "冰皮";
                    bz.xian = "牛肉大葱陷";
                }
                count++;
                System.out.println("生产好了" + bz.pi + bz.xian + "的包子");
                //5秒生成一个
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } 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,让吃货线程吃包子
                bz.notify();
                System.out.println("包子铺已经生产好了:" + bz.pi + bz.xian + "包子,吃货可以开始吃了");

            }

        }

    }
}
/*
    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
    对包子的状态进行判断
    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
        修改包子的状态为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() {
//        设置线程任务(run):吃包子
        while (true){
//        必须同时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 == false){
                    try {
                        bz.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
//             被唤醒后执行的代码
                System.out.println("正在吃" + bz.pi + bz.xian + "的包子" );
//              吃货吃完包子
//              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("已经吃完" + bz.pi + bz.xian + "的包子");
                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,开启,吃包子;
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //    创建包子对象;
        BaoZi bz = new BaoZi();
//    创建包子铺线程,开启,生产包子; 匿名对象
        new BaoZiPu(bz).start();
//        创建吃货线程,开启,吃包子;
        new ChiHuo(bz).start();
    }

}

线程池底层原理:
容纳多个线程的容器
等待与唤醒机制 线程池 Lambda表达式
案例:

/*
    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(面向接口编程)
    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 shutdown()
    线程池的使用步骤:
        1.使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池
        2.创建一个类,实现Runnable接口,重写run方法,设置线程任务
        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
        4.调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行)
 */
public class Demo01ThreadPool {
    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生产一个指定线程数量的线程池
        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(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行
        //线程会一直开启,使用完了线程,会自动把线程归还给线程池,线程可以继续使用
        es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-2创建了一个新的线程执行
        es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行

//        4.调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行)
        es.shutdown();

        es.submit(new RunnableImpl());//抛异常,线程池都没有了,就不能获取线程了


    }
}
/*2.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() + "创建了一个新的线程执行");
    }
}

Lambda表达式:

冗余的Runnable代码
所需要的最后的结果就是创建新的线程

/*
*   使用实现Runnable接口的方式实现多线程程序*/

public class Demo01Runnable {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Runnable接口的实现类对象
        RunnableImpl run = new RunnableImpl();
        //创建Thread类对,构造方法中传递Runnable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();

        //简化代码,使用匿名内部类,实现多线程程序
        Runnable r = new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新的线程创建");
            }
        };
        new Thread(r).start();

        //简化代码
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新的线程创建");
            }
        }).start();
    }
}
public class RunnableImpl implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新的线程创建");
    }
}

使用Lambda表达式书写

public class Demo02Lambda {
    public static void main(String[] args) {
        //使用匿名内部类的方式,实现多线程
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新的线程创建");
            }
        }).start();

        //使用Lambda表达式,实现多线程
        new Thread(()-> {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新的线程创建");
            }
        ).start();
    }
}

Lambda表达式的标准格式:
由三部分组成:
a.一些参数
b.一个箭头
c.一段代码
格式:
(参数列表) -> {一些重写方法的代码};
解释说明格式:
():接口中抽象方法的参数列表,没有参数,就空着;有参数就写出参数,多个参数使用逗号分隔
->:传递的意思,把参数传递给方法体{}
{}:重写接口的抽象方法的方法体

案例:

/*
    需求:
        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。
        使用Lambda的标准格式调用invokeCook方法,打印输出“吃饭啦!”字样
 */
public class Demo01Cook {

    public static void main(String[] args) {
        //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");
        });
        
        //省略Lambda
        invokeCook(()->System.out.println("吃饭了"));

    }

    //调用invokeCook方法,参数是Cook接口,传递Cook接口的匿名内部类对象
    public static void invokeCook(Cook cook){
        cook.makeFood();
    }
}
/*
    定一个厨子Cook接口,内含唯一的抽象方法makeFood
 */
public interface Cook {

    public abstract void makeFood();

}

有参数的Lambda案例

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

/*
    Lambda表达式有参数有返回值的练习
    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方法通过年龄进行升序排序
 */
public class Demo01Arrays {

    public static void main(String[] args) {
//        使用数组存储多个Person对象
        Person[] arr = {
                new Person("W",18),
                new Person("Z",20),
                new Person("R",28)
        };
//        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(前边-后边)

//        Arrays.sort(arr, new Comparator() {
//            @Override
//            public int compare(Person o1, Person o2) {
//                return o1.getAge() - o2.getAge();
//            }
//        });

//        使用Lambda表达式 简化代码
            Arrays.sort(arr,(Person o1, Person o2)->{
                return o1.getAge()-o2.getAge();
            });
            
//      省略Lambda表达式
        Arrays.sort(arr,( o1,  o2)->o1.getAge()-o2.getAge());

        for (Person person : arr) {
            System.out.println(person);
        }

    }
}

Lambda表达式有参数,有返回值的案例

/*
    Lambda表达式有参数有返回值的练习
    需求:
        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
        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 Demo01Calculator {
    public static void main(String[] args) {

        invokeCalc(10, 20, new Calculator() {
            @Override
            public int calc(int a, int b) {
                return a +b;
            }
        });

        //使用lambda表达式简化匿名内部类的书写
        invokeCalc(123,333,(int a, int b)->{
                return a + b ;
        });

        //简化lambda表达式
        invokeCalc(123,333,(a, b)->a + b);

    }
        /*
        定义一个方法
        参数传递两个int类型的整数
        参数传递Calculator接口
        方法内部调用Calculator中的方法calc计算两个整数的和
     */

    public static void invokeCalc (int a , int b, Calculator c){
        int sum = c.calc(a, b);
        System.out.println(sum);
    }
}
/*
    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 {

    //定义一个计算两个int整数和的方法并返回结果
    public abstract int calc(int a, int b);
}

省略Lambda
Lambda表达式:是可推导,可以省略
凡是根据上下文推导出来的内容,都可以省略书写
可以省略的内容:
1.(参数列表):括号中参数列表的数据类型,可以省略不写
2.(参数列表):括号中的参数如果只有一个,那么类型和()都可以省略
3.{一些代码}:如果{}中的代码只有一行,无论是否有返回值,都可以省略({},return,分号)
注意:要省略{},return,分号必须一起省略

使用前提:
1 使用Lambda必须具有接口,且要求接口中有且仅有一个抽线方法

2 使用Lambda必须具有上下文推断,也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型,才能使用Lambda作为该接口的实例

注意:有且仅有一个抽象方法的接口,称之为"函数式接口"

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原文地址:《等待与唤醒机制 线程池 Lambda表达式》 发布于2021-10-09

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