[Java学习日记]多线程练习、线程池

目录

一.案例：五个人抢红包

二.案例：两个抽奖池抽奖

三.案例：两个抽奖池抽奖：获取线程运行的结果

四.线程池：用来存放线程，避免多次重复创建线程

五.自定义线程池

六.最大并行数与线程池大小

一.案例：五个人抢红包

1.如何保证只留下两位小数，并且计算精确呢？
使用大浮点数类,使用setScale方法保留小数
2.如何保证随机的数字最小是一分钱呢？
设置最小中奖金额，如果随机到的数字小于这个数的话，就让这个数变成这个最小金额
同时也需要保证最大的金额不会大到把剩下人的一分钱（最小金额）也给吞掉了
3.如果说是最后一个抽到红包的，还应该去随机数字吗
直接把剩余的钱款给最后一个即可

在这里的随机金额中先抢的概率更大-这或许也是不合理的地方
public class Demo321 {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        MyThread t2 = new MyThread();
        MyThread t3 = new MyThread();
        MyThread t4 = new MyThread();
        MyThread t0 = new MyThread();
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t4.start();
        t0.start();
    }
}
public class MyThread extends Thread {
    static BigDecimal money = BigDecimal.valueOf(100);
    static int count = 3;
    static final BigDecimal MIN = BigDecimal.valueOf(0.01);
    @Override
    public void run() {
        synchronized (MyThread.class) {
            if (count == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "来晚一步！");
                return;
            }
            BigDecimal price;
            if (count == 1) price = money;
            else
                price = BigDecimal.valueOf(new Random().nextDouble(MIN.doubleValue(),
                        money.subtract(BigDecimal.valueOf(count-1).multiply(MIN)).doubleValue()));
            count--;
            price = price.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP);
            money = money.subtract(price);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "抢到了" + price + "元");
        }
    }
}

 

二.案例：两个抽奖池抽奖

public class Demo322 {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        MyThread t0 = new MyThread();
        t1.start();
        t0.start();
        System.out.println("到这一行就开启了三条线程");
        System.out.println("main方法是运行在main线程中的栈，线程12开启的时候在内存中会多出两个栈：线程一的方法栈和线程2的方法栈");
    }
}

public class MyThread extends Thread {
    static ArrayList<Integer> arrayList;
    static {
        arrayList = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(arrayList, 10, 5, 20, 50, 100, 200, 500, 800, 2, 80, 300, 700);
    }
    @Override
    public void run() {
        ArrayList<Integer> myArraylist = new ArrayList<>();
        while (true) {
            synchronized (MyThread.class) {
                if (arrayList.size() == 0) break;
                int index = new Random().nextInt(arrayList.size());
                Integer i = arrayList.get(index);
                arrayList.remove(index);
                myArraylist.add(i);
            }
        }
        synchronized (Thread.class) {
            if (myArraylist.size() == 0) {
                System.out.println("在此抽奖过程中，"+getName() + "没有产生任何奖项");
                return;
            }
            System.out.println("在此抽奖过程中，" + getName() + "共产生了" + myArraylist.size() + "个奖项" + "分别为");
            StringJoiner sj = new StringJoiner(",");
            Integer count = 0;
            Integer max = myArraylist.get(0);
            for (Integer integer : myArraylist) {
                sj.add(integer + "");
                count += integer;
                if (integer > max) max = integer;
            }
            System.out.println(sj + "，" + "最高奖项为" + max + "元，" + "总计额为" + count + "元");
        }
    }
}

三.案例：两个抽奖池抽奖：获取线程运行的结果

public class Demo323 {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
       MyCallable myCallable = new MyCallable();
        System.out.println("需要注意的点：这里要创建两个多线程运行结果的管理对象");
       FutureTask<Integer> futureTask0 = new FutureTask<>(myCallable);
       FutureTask<Integer> futureTask1= new FutureTask<>(myCallable);
       Thread t0 = new Thread(futureTask0);
       Thread t1 = new Thread(futureTask1);
       t0.start();
       t1.start();
       Integer i0 = futureTask0.get();
       Integer i1 = futureTask1.get();
       System.out.println("在这个抽奖过程中");
       if (i1==null||i0>i1){
           System.out.print(t0.getName()+"抽到了最大奖项，该奖金金额为："+i0+"元");
       }else {
           System.out.print(t1.getName()+"抽到了最大奖项，该奖金金额为："+i1+"元");
       }
    }
}

class MyCallable implements Callable<Integer> {
    static ArrayList<Integer> arrayList;
    static {
        arrayList = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(arrayList, 10, 5, 20, 50, 100, 200, 500, 800, 2, 80, 300, 700);
    }
    @Override
    public Integer call(){
        ArrayList<Integer> myArraylist = new ArrayList<>();
        while (true) {
            synchronized (MyThread.class) {
                if (arrayList.size() == 0) break;
                int index = new Random().nextInt(arrayList.size());
                Integer i = arrayList.get(index);
                arrayList.remove(index);
                myArraylist.add(i);
            }
        }
        synchronized (Thread.class) {
            if (myArraylist.size() == 0) {
                System.out.println("在此抽奖过程中，"+Thread.currentThread().getName() + "没有产生任何奖项");
                return null;
            }
            System.out.println("在此抽奖过程中，" + Thread.currentThread().getName()  + "共产生了" + myArraylist.size() + "个奖项" + "分别为");
            StringJoiner sj = new StringJoiner(",");
            Integer count = 0;
            Integer max = myArraylist.get(0);
            for (Integer integer : myArraylist) {
                sj.add(integer + "");
                count += integer;
                if (integer > max) max = integer;
            }
            System.out.println(sj + "，" + "最高奖项为" + max + "元，" + "总计额为" + count + "元");
            return max;
        }
    }
}

四.线程池：用来存放线程，避免多次重复创建线程

提交任务时，线程池会创建新的线程对象，任务执行完毕之后，线程归还给池子
1.下次再创建任务的时候还需要创建新的线程吗？
不需要再创建新的线程，复用已经有的线程即可
2.如果提交任务的时候池子里面没有空闲线程，就无法创建新的线程，任务会如何进行？
任务就会排队等待

3.线程池创建过程？
1.创建线程池
2.提交任务
3.所有任务执行完毕时，关闭线程池（实际开发中线程池一般不会关闭）

4.创建线程池的快速方法？
使用Executors(执行人)的静态方法创建线程池

5.如何创建无上限的线程池？
6.如何提交任务？
7.如何停止线程？
8.如何创建有上限的线程池？
public class Demo324 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("5.使用Executors的newCachedThread方法获取线程池对象(cached-缓存),无上限");
        ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

        System.out.println("6.使用线程池的submit方法提交任务，这里的输出的线程池名字与线程名字编号都是从1开始的");
        pool.submit(new MyRunnable());
        pool.submit(new MyRunnable());
        Thread.sleep(1000);
        //在这里睡了一小会之后使用的还是原来的线程：不会创建新的线程（用线程一还是线程二是随机的）
        pool.submit(new MyRunnable());

        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("7.使用线程池的shutdown方法停止线程");
        pool.shutdown();

        Thread.sleep(1000);

        System.out.println("8.使用Executors的newFixedThreadPool方法创建有上限的线程池");
        pool = Executors.newFixedThreadPool(1);
        pool.submit(new MyRunnable());
        pool.submit(new MyRunnable());
        pool.shutdown();
    }
}

public class MyRunnable implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"："+i);
        }
    }
}

 

五.自定义线程池

自定义线程池 参数如下：
1.核心线程数量（核心员工）
2.线程中最大线程数量（包括临时员工）
3.4.临时线程空闲时间与单位（临时员工存活时间）
5.阻塞队列
6.创建线程的方式
7.要执行任务过多的解决方案

创建临时线程的时机是在什么时候？
阻塞队列满了之后才能创建，不是核心线程被占满了才创建，创建临时线程处理队伍之外的任务！
public class Demo325 {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPoolExecutor tpe = new ThreadPoolExecutor(
                3,
                6,
                60,
                TimeUnit.SECONDS,//时间单位
                new ArrayBlockingQueue<>(3),//不想指定长度就写LinkedArrayBlockingQueue
                Executors.defaultThreadFactory(),//创建线程工厂，底层是创建Thread线程
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()//静态内部类（依赖于线程池，单独存在无意义），任务的默认拒绝策略：抛错
        );
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.submit(new MyRunnable());
        tpe.shutdown();
    }
}

在上面代码基础上再加一个线程会报错： 

六.最大并行数与线程池大小

最大并行数：和CPU有关
Intel利用-超线程技术-使得每个核有两个线程
在设备管理器可以查看
1.如何获取最大能够使用的线程？

2.线程池开多大合适呢？
项目一般分为：CPU密集型（计算比较多）和IO密集型（读写文件多）
CPU密集型：
PU运算比较多，最大并行数+1（1是备用池）即可
IO密集型（大多数项目）：
最大并行数（8）*期望CPU利用率（占满100%）*[（计算时间+等待时间（等待IO流））/计算时间]这个需要用工具（thread dump）计算
public class Demo326 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("2.使用Runtime.getRuntime().availableProcessors()获取当前最多能够使用的线程");
        System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
    }
}

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