JUC详解 | JUC概述及其基础知识准备

前言
一、1. JUC概述及基础知识准备
- 1.JUC是什么？
- 2. 进程和线程
- 3. 并行和并发
- 4. wait/sleep的区别
- 5.创建线程回顾
- 6. lambda表达式
- - 6.1 什么是lambda表达式
  - 6.2 案列
  - 6.3函数式接口
  - 6.4 小结
- 7. synchronized回顾
- 8. synchronized的8锁问题
问题
总结

前言

本篇文章将对JUC进行详细讲解，码字不易，希望对大家有所帮助。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、1. JUC概述及基础知识准备

1.JUC是什么？

在 Java 5.0 提供了 java.util.concurrent(简称JUC)包，在此包中增加了在并发编程中很常用的工具类。此包包括了几个小的、已标准化的可扩展框架，并提供一些功能实用的类，没有这些类，一些功能会很难实现或实现起来冗长乏味。

参照JDK文档：
在这里插入图片描述

2. 进程和线程

进程：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。

线程：通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程可以利用进程所拥有的资源，在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位，由于线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，故对它的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统多个程序间并发执行的程度。

生活实例：

使用QQ，查看进程一定有一个QQ.exe的进程，我可以用qq和A文字聊天，和B视频聊天，给C传文件，给D发一段语言，QQ支持录入信息的搜索。

大四的时候写论文，用word写论文，同时用QQ音乐放音乐，同时用QQ聊天，多个进程。

word如没有保存，停电关机，再通电后打开word可以恢复之前未保存的文档，word也会检查你的拼写，两个线程：容灾备份，语法检查

3. 并行和并发

并发：同一时刻多个线程在访问同一个资源，多个线程对一个点

例子：小米9今天上午10点，限量抢购

春运抢票

电商秒杀…

并行：多项工作一起执行，之后再汇总

例子：泡方便面，电水壶烧水，一边撕调料倒入桶中

4. wait/sleep的区别

功能都是当前线程暂停，有什么区别？
wait：放开手去睡，放开手里的锁
sleep：握紧手去睡，醒了手里还有锁
wait是Object的方法，sleep是thread的方法

5.创建线程回顾

创建线程常用两种方式：

继承Thread：java是单继承，资源宝贵，要用接口方式
实现Runable接口

继承Thread抽象类：

public class MyThread extends Thread
new MyThread().start();

实现Runnable接口的方式：
1. 新建类实现runnable接口。这种方法会新增类，有更好的方法

class MyRunnable implements Runnable//新建类实现runnable接口
new Thread(new MyRunnable(), name).start // 使用Rannable实现类创建进程，name是线程名

2.匿名内部类:

new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 调用资源方法，完成业务逻辑}
}, "your thread name").start();

6. lambda表达式

之前说了Runnable接口的两种实现方式，其实还有第三种：

创建类实现Runnable接口
编写匿名内部类实现Runnable接口
lambda表达式：这种方法代码更简洁精炼\

new Thread(() -> {}, "your thread name").start();

6.1 什么是lambda表达式

Lambda 是一个匿名函数，我们可以把 Lambda表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力得到了提升。

Lambda 表达式在Java 语言中引入了一个新的语法元素和操作符。这个操作符为 “->” ，该操作符被称为 Lambda 操作符或剪头操作符。它将 Lambda 分为两个部分：

左侧：指定了 Lambda 表达式需要的所有参数
右侧：指定了 Lambda 体，即 Lambda 表达式要执行的功能

6.2 案列

在一个方法中调用接口中的方法：传统写法

interface Foo {public int add(int x, int y);
}public class LambdaDemo {public static void main(String[] args) {Foo foo = new Foo() {@Overridepublic int add(int x, int y) {return x + y;}};System.out.println(foo.add(10, 20));}
}

接下来，要用lambda表达式改造。其实是改造main方法

public static void main(String[] args) {Foo foo = (int x, int y)->{return x + y;};System.out.println(foo.add(10, 20));
}

改造口诀：拷贝小括号()，写死右箭头->，落地大括号{…}

6.3函数式接口

lambda表达式，必须是函数式接口，必须只有一个抽象方法，如果接口只有一个方法java默认它为函数式接口。
为了正确使用Lambda表达式，需要给接口加个注解：@FunctionalInterface。如有两个方法，立刻报错。

Runnable接口为什么可以用lambda表达式？

@FunctionalInterface
public interface Runnable {/*** When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used* to create a thread, starting the thread causes the object's* <code>run</code> method to be called in that separately executing* thread.* <p>* The general contract of the method <code>run</code> is that it may* take any action whatsoever.** @see     java.lang.Thread#run()*/public abstract void run();
}

发现Runnable接口上有一个注解：@FunctionalInterface

并且该接口只有一个方法：run()方法
其实，函数式接口必须只有一个方法，这个描述并不准确，它还允许有default方法和静态方法。

例如，在Foo接口中，又添加了sub方法和mul方法：

interface Foo {public int add(int x, int y); // 抽象方法default int sub(int x, int y){ // default方法return x - y;}public static int mul(int x, int y){ // 静态方法return x * y;}
}public class LambdaDemo {public static void main(String[] args) {Foo foo = (int x, int y)->{  // lambda表达式实现抽象方法return x + y;};System.out.println(foo.add(10, 20)); // 调用抽象方法System.out.println(foo.sub(30, 15)); // 调用default方法System.out.println(Foo.mul(10, 50)); // 通过Foo调用静态方法}
}

6.4 小结

lambda表达式实现接口的前提是

有且只有一个抽象方法，可以选择@FunctionalInterface注解增强函数式接口定义

改造口诀

拷贝小括号(形参列表)，写死右箭头 ->，落地大括号 {方法实现}

7. synchronized回顾

多线程编程模板上：

线程操作资源类 , :线程要操作的实体对象就叫资源类
高内聚:功能上讲：每个功能连接的非常紧密。
低耦合：模块上讲：

实现步骤：

创建资源类
资源类里创建同步方法、同步代码块
多线程调用

例子：卖票程序
创建工程，并添加了一个SaleTicket.java
在这里插入图片描述
内容如下：

class Ticket {private Integer number = 20;//用在方法上,叫同步方法public synchronized void sale(){if (number <= 0) {System.out.println("票已售罄！！！");return;}//try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始买票，当前票数：" + number);Thread.sleep(200);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "买票结束，剩余票数：" + --number);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}// 在main方法中创建多线程方法，测试卖票业务
public class SaleTicket {public static void main(String[] args) {Ticket ticket = new Ticket();new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 30; i++) {ticket.sale();}}, "AAA").start();new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 30; i++) {ticket.sale();}}, "BBB").start();new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 30; i++) {ticket.sale();}}, "CCC").start();}
}

8. synchronized的8锁问题

看下面这段儿代码，回答后面的8个问题：

class Phone {public synchronized void sendSMS() throws Exception {//TimeUnit.SECONDS.sleep(4);System.out.println("------sendSMS");}public synchronized void sendEmail() throws Exception {System.out.println("------sendEmail");}public void getHello() {System.out.println("------getHello");}}public class Lock_8 {public static void main(String[] args) throws Exception {Phone phone = new Phone();Phone phone2 = new Phone();new Thread(() -> {try {phone.sendSMS();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}, "AA").start();Thread.sleep(100);new Thread(() -> {try {phone.sendEmail();//phone.getHello();//phone2.sendEmail();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}, "BB").start();}
}