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  • JAVA项目中哪些场景需要用到多线程

    千次阅读 2018-12-15 09:15:40
    这时可以用多线程,将1万条URL分成50等份,开50个线程,没个线程只需验证200条,这样所有的线程执行完是远小于1万分钟的。 场景二:需要知道一个任务的执行进度,比如我们常看到的进度条,实现...

    场景一:一个业务逻辑有很多次的循环,每次循环之间没有影响,比如验证1万条url路径是否存在,正常情况要循环1万次,逐个去验证每一条URL,这样效率会很低,假设验证一条需要1分钟,总共就需要1万分钟,有点恐怖。这时可以用多线程,将1万条URL分成50等份,开50个线程,没个线程只需验证200条,这样所有的线程执行完是远小于1万分钟的。

    场景二:需要知道一个任务的执行进度,比如我们常看到的进度条,实现方式可以是在任务中加入一个整型属性变量(这样不同方法可以共享),任务执行一定程度就给变量值加1,另外开一个线程按时间间隔不断去访问这个变量,并反馈给用户。
    总之使用多线程就是为了充分利用cpu的资源,提高程序执行效率,当你发现一个业务逻辑执行效率特别低,耗时特别长,就可以考虑使用多线程。不过CPU执行哪个线程的时间和顺序是不确定的,即使设置了线程的优先级,因此使用多线程的风险也是比较大的,会出现很多预料不到的问题,一定要多熟悉概念,多构造不同的场景去测试才能够掌握!

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  • 多线程的实现和使用场景

    万次阅读 2021-06-09 22:06:20
    多线程的实现和使用场景一、多线程实现方式1.1 Thread实现1.2 Runnable实现二、多线程的使用场景1.多线程使用场景1.1 多线程应该最多的场景:1.2多线程的常见应用场景:2.多线程小案列2.1 多线程计算2.2 多线程实现...

    一、多线程实现方式

    1.1 Thread实现

    继承Thread类并重写它的run方法。之后创建这个子类的对象并调用start()方法。下面直接上代码:

    /**
    *描述
    * @author cy
    * @date 2021-06-09
    * @return
    **/
    public class TreadTest  extends  Thread{
        public static void main(String[] args) {
            //创建两个线程
            TreadTest thread1 = new TreadTest();
            TreadTest thread2 = new TreadTest();
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
        @Override
        public void run() {
           for (int i = 0;i < 100;i++){
               //分别打印线程名称和i
               System.out.println("threadName:"
               +Thread.currentThread()+";i="+i);
           }
        }
    }
    

    输出结果可以看到两个线程交替打印。线程启动成功。
    在这里插入图片描述

    1.2 Runnable实现

    Runnable的实现方式是实现其接口,下面请看具体的实现代码

    
    /**
     * @author  cy
     * @date  2021-06-09
     *@deprecated  Runnable实现多线程
     */
    public class RunnableDemoTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            //新建两个线程
            RunnableDemoTest1 r =  
            new RunnableDemoTest1();
            new Thread(r).start();
            new  Thread(r).start();
        }
    
        /**
         * 通过runnable 方式实现多线程
          */
    static class  RunnableDemoTest1  
                       implements  Runnable{
        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0 ;i < 5 ;i++)
                System.out.println("threadName:"
                +Thread.currentThread()+";i="+i);
        }
    }
    }
    
    

    从输出结果中我们可以看到两个线程交替打印。线程启动成功。
    在这里插入图片描述

    二、多线程的使用场景

    1.多线程使用场景

    1.1 多线程应该最多的场景:

    web服务器本身; 各种专用服务器(如游戏服务器);

    1.2多线程的常见应用场景:

    1、后台任务,例如:定时向大量(100w以上)的用户发送邮件; 2、异步处理,例如:发微博、记录日志等; 3、分布式计算

    2.多线程小案列

    2.1 多线程计算

    计算一亿个数字之和,在没有学习多线程之前,也是可以实现的,我们可以通过循环一亿次进行累加,最后得出结果。
    代码如下:

    package trhead;
    
    import java.util.Random;
    
    /**
     * 计算一亿个数之和
     */
    public class SumThreadDemo {
    
        private static double [] nums = new double[1_0000_0000];
        private static Random r  =  new Random();
        private static  double  result = 0.0,result1 = 0.0,result2 = 0.0;
    
        static {
            for (int i =0;i < nums.length ; i++){
                nums[i] = r.nextDouble();
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            SumThreadDemo.m1();
            SumThreadDemo.m2();
        }
    
        /**
         * 使用单线程计算
         */
        private  static  void m1(){
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 0;i < nums.length;i++){
                result += nums[i];
            }
            System.out.println(result);
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            long countTime = endTime - startTime;
            System.out.println("m1耗时:"+countTime);
        }
    
        /**
         * 使用多线程计算
         */
        private  static  void m2() throws InterruptedException {
    
    
            Thread thread1 =   new Thread(()->{
                for (int i = 0;i < nums.length/2;i++){
                    result1 += nums[i];
                }
            });
    
            Thread thread2 =   new Thread(()->{
                for (int i = nums.length/2;i < nums.length;i++){
                    result2 += nums[i];
                }
            });
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            thread1.start();
            thread2.start();
            thread1.join();
            thread2.join();
            System.out.println(result1+ result2);
            long endTime = System.currentTimeMillis();
            long countTime = endTime - startTime;
            System.out.println("m2耗时:"+countTime);
        }
    
    
    
    }
    
    

    从输出结果中可以观察出,两个线程计算结果比单个线程快了将近两倍。如果实际应用中有这种场景,大家可以使用多线程实现。
    在这里插入图片描述

    2.2 多线程实现卖票小程序

    某电影院正在上映某大片,共5张票,而他又有3个售票窗口售票,请设计一个程序模拟该电影院售票。

    多线程实现方式1:

    package trhead;
    
    /**
    *描述
     *  某电影院正在上映某大片,共5张票,
     * 而他又有3个售票窗口售票,请设计一个程序模拟该电影院售票。
    * @author cy
    * @date 2021-06-09
    * @return
    **/
    public class TicketTreadTest extends  Thread{
        //设置票数
        private  int ticket = 5;
        public static void main(String[] args) {
            //创建两个线程
            TicketTreadTest thread1 
                  = new TicketTreadTest();
            TicketTreadTest thread2 
                  = new TicketTreadTest();
            TicketTreadTest thread3 
                  = new TicketTreadTest();
            thread1.start();
            thread2.start();
            thread3.start();
        }
        @Override
        public void run() {
            while(true){
               //分别打印线程名称 和 ticket 数
               System.out.println("threadName:"
               +Thread.currentThread()+";
               ticket="+ticket--);
               if(ticket < 0){
                   break;
                }
           }
        }
    }
    

    结果分析:从下图输出结果中可以分析,使用继承Thread类实现卖票,导致每个窗口都卖了五张票,而这个电影院总共才五张票,多线程出现了超卖现象。原因是继承Thread方式,是多线程多实例,无法实现资源的共享
    在这里插入图片描述

    2.3多线程卖票小程序优化

    在2.2的小程序案列中,我们发现了在多线程的环境下, 由于公共资源可能会被多个线程共享, 也就是多个线程可能会操作同一资源. 当多个线程操作同一块资源时, 很容易导致数据错乱或发生数据安全问题,
    即: 数据有可能丢失, 有可能增加, 有可能错乱.

    我们如何避免这种现象呢?具体看代码:

    package trhead;
    
    /**
     * @author  cy
     * @date  2021-06-09
     *@deprecated  Runnable实现多线程卖票
     */
    public class TicketRunnableDemoTest {
        //设置票数
        private  static int ticket = 5;
    
        public static void main(String[] args) {
            //新建两个线程
            RunnableDemoTest1 r 
                   =  new RunnableDemoTest1();
            new Thread(r).start();
            new  Thread(r).start();
        }
    
        /**
         * 通过runnable 方式实现多线程
          */
    static class  RunnableDemoTest1  
                        implements  Runnable{
        @Override
        public void run() {
            while (ticket > 0){
                saleTicket();
            }
        }
    
            /**
             * 实现卖票方法
             */
        public  void  saleTicket(){
            if(ticket>0){
                System.out.println("threadName:"
                +Thread.currentThread()
                + "正在出票,余票剩余:"+ticket-- +"张");
            }
        }
    }
    }
    
    

    结果分析:从下图输出结果中可以分析,实现Runnable接口进行卖票,电影院总共才五张票,多线程卖票正常。原因是实现Runnable方式,是多线程单实例,可实现资源的共享

    在这里插入图片描述

    2.4多线程卖票小程序优化升级

    细心的小伙伴可能会发现,怎么在2.3输出打印的票数不是从大到小排序的,这跟现实中的卖票场景不一样呐。如果想解决这样的问题,就必须使用同步,所谓的同步就是指多个操作在同一个时间段内只有一个线程进行,其他线程要等待此线程完成之后才可以继续执行
    下面我们通过对2.3代码进行继续优化,实现真实卖票场景。

     /**
    * 通过synchronized实现线程同步
      * 实现卖票方法
      */ public synchronized   void   saleTicket1(){
          if(ticket>0){
              System.out.println("threadName:"
              +Thread.currentThread()
                      + "正在出票,余票剩余:"
                      + +ticket-- +"张");
          }
      }
    

    结果分析:从下图输出结果中可以分析,通过同步代码的方法进行代码的加锁操作,实现了卖票场景。
    在这里插入图片描述


    总结

    这节主要给大家介绍了多线程的实现以及相应的一些使用场景,并且引入了同步的知识点,下一节主要介绍synchronized关键字的使用。
    另外,码字不容易,如果发现小编描述有误,麻烦指摘。

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  • 多线程的应用场景

    万次阅读 多人点赞 2016-03-06 23:55:25
    多线程的应用场景

    通俗的解释一下多线程先:

    多线程用于堆积处理,就像一个大土堆,一个推土机很慢,那么10个推土机一起来处理,当然速度就快了,不过由于位置的限制,如果20个推土机,那么推土机之间会产生相互的避让,相互摩擦,相互拥挤,反而不如10个处理的好,所以,多线程处理,线程数要开的恰当,就可以提高效率。

    多线程使用的目的:

    1、  吞吐量:做WEB,容器帮你做了多线程,但是它只能帮你做请求层面的,简单的说,就是一个请求一个线程(如struts2,是多线程的,每个客户端请求创建一个实例,保证线程安全),或多个请求一个线程,如果是单线程,那只能是处理一个用户的请求

    2、  伸缩性:通过增加CPU核数来提升性能。

     多线程的使用场景:

    1、  常见的浏览器、Web服务(现在写的web是中间件帮你完成了线程的控制),web处理请求,各种专用服务器(如游戏服务器)

    2、  servlet多线程

    3、  FTP下载,多线程操作文件

    4、  数据库用到的多线程

    5、  分布式计算

    6、  tomcat,tomcat内部采用多线程,上百个客户端访问同一个WEB应用,tomcat接入后就是把后续的处理扔给一个新的线程来处理,这个新的线程最后调用我们的servlet程序,比如doGet或者dpPost方法

    7、  后台任务:如定时向大量(100W以上)的用户发送邮件;定期更新配置文件、任务调度(如quartz),一些监控用于定期信息采集

    8、  自动作业处理:比如定期备份日志、定期备份数据库

    9、  异步处理:如发微博、记录日志

    10、             页面异步处理:比如大批量数据的核对工作(有10万个手机号码,核对哪些是已有用户)

    11、             数据库的数据分析(待分析的数据太多),数据迁移

    12、             多步骤的任务处理,可根据步骤特征选用不同个数和特征的线程来协作处理,多任务的分割,由一个主线程分割给多个线程完成

    13、             desktop应用开发,一个费时的计算开个线程,前台加个进度条显示

    14、             swing编程

    举一个小栗子:

    一个文本文件有100M,全是字符串,我要执行切分字符串,每达到N长度便执行切腹,最后求切分完成的字符串的集合

    单线程处理:读取文本文件数据,扫描全部数据,一个一个的切分,最后消耗时间=文件传输时间(文本数据加载到内存)+切分过程消耗

    多线程处理:

    专门设置一个线程执行加载数据的操作,此时,如果加载的数据达到一个设定值,启动一个切线程处理,如此继续,多个切分字符串的线程能够并发执行,CPU的利用率提高了(文件传输的过程中没有占用处理器,而可以将加载的部分数据分配给切分线程,占用处理器来执行任务)

    总结:

    单线程处理,文件加载的过程中,处理器一直空闲,但也被加入到总执行时间之内,串行执行切分总时间,等于每切分一个时间*切分后字符串的个数,执行程序,估计等几分钟能处理完就不错了

    多线程处理,文件加载过程与拆分过程,拆分过程与拆分过程,都存在并发——文件加载的过程中就执行了切分任务,切分任务执行过程中多线程并行处理,总消耗时间能比单线程提高很多,甚至几个数量级都不止。


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  • 多线程简单应用场景

    千次阅读 2017-09-07 15:35:06
    多线程简单应用场景注:最近想研究多线程,网上搜索资料,发现多线程的资料很多,但是应用场景却很少,大部分都是指出了怎么开启多线程,却没有一个多线程结合实际场景的举例.比如说最经典的多线程就是多窗口卖票Model,...

    多线程简单应用场景

    注:最近想研究多线程,网上搜索资料,发现多线程的资料很多,但是应用场景却很少,大部分都是指出了怎么开启多线程,却没有一个多线程结合实际场景的举例.比如说最经典的多线程就是多窗口卖票Model,但是实际工作中我们应该有service层参与啊,我们要处理业务才对.基于以上原因,本文简单提出一个多线程的应用场景,并进行测试,当然,之前并没有多线程实际的开发经验,只是这个demo经过测试之后可以用,在当前的场景下能够有效的提高效率,所以贴出来和大家分享,当然Demo中也有很多问题没有解决,希望大家(尤其是写过多线程业务的大腿)能够指出其中的不足,最好能举一个更加具体的多线程使用场景.感激不尽.
    let’s go!

    • 业务场景概述
    • 我们在电商业务冲,有一个非常重要的点,就是钱相关的业务,钱相关的业务最重要的就是订单,订单中最重要的环节就是支付,有点跑题了,这样讲,我们只要做的是互联网业务,需要盈利,我们一般来说就会涉及到支付,而现在最普遍的应该就是支付宝支付或者微信支付,我们以支付宝支付为例(如果公司有自己的支付渠道,另算,笑),我们支付成功的时候,订单信息就会走第三方支付接口,支付结束之后,我们自己的项目中会有一份订单的详情,而第三方支付接口,以支付宝为例,支付宝的系统中也会有一份我们订单的详情(主要包括支付状态,订单金额,是否成功等等).
      好,上面铺垫的差不多了,重点来了,我们今天的业务场景就是订单的校对,我们项目(数据库)自己的订单和支付宝的订单进行校对,支付宝保证了订单状态的100%正确率,而我们不能保证自己的项目100%正确,所以就需要校对,再粗暴一点的讲,以一个月为周期,查询支付宝本月账单,总金额为1000000,而我们项目里这个月订单总金额为1000001,差了1块钱,如果不校对订单的话,怎么办,这个月差1块,下个月可能就差10000,所以说只要有支付的业务,校对订单是必不可少的.
      前提说的差不多了,下面就来说说为什么要引入多线程.
      我们都知道多线程是为了处理大量数据(或者大量请求,意思差不多)的.现在这样讲,我们项目每天大概产生100w订单,我们需要每天校对订单,不然的话,每个月校对数据量就太大了,现在我们思考一下,我们应该怎样来进行订单的校对,最简单的讲,可能都不需要思考,写一个100w的for循环,然后差一条比对一条,这样我想服务器着火了也不一定能跑完.还有就是万一校对的数据比较多,万一花费的时间超过一天怎么办,这样我们每天都校对不完,更不用说有错误的订单需要去处理了.
      这时候我们就考虑到多线程,(补充一点,这里暂时没有使用到大数据的相关技术,只是使用多线程来实现).我们可以启动多个线程来处理校对的工作,这样的话,效率就是几何倍数的提高.
      好了,前提说的差不多了,把我漏洞百出的代码弄出来,给大家鉴赏一下,提提建议.
    
    import java.util.List;
    
    import org.junit.runner.RunWith;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
    import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
    
    import cn.itcast.domain.User;
    import cn.itcast.domain.Userdemo;
    import cn.itcast.service.UserService;
    import cn.itcast.service.UserdemoService;
    
    
    
    public class ThreadUserTest implements Runnable {
    
        // private int ticketCount = 100;// 总的票数,这个是共享资源,多个线程都会访问
        Object mutex = new Object();// 锁,自己定义的,或者使用实例的锁
        UserService userService = SpringContextUtil.getBean("userServiceImpl");
        UserdemoService userdemoService = SpringContextUtil.getBean("userdemoServiceImpl");
    
        List<User> userList1 = userService.selectUserBySize(1);
        List<Userdemo> userList2 = userdemoService.selectUserBySize(1);
    
        private int ticketCount = userList1.size();// 总的票数,这个是共享资源,多个线程都会访问
    
        public void sellTicket() {
            synchronized (mutex)// 当操作的是共享数据时,
                                // 用同步代码块进行包围起来,执行里面的代码需要mutex的锁,但是mutex只有一个锁。这样在执行时,只能有一个线程执行同步代码块里面的内容
            {
                if (ticketCount > 0) {
                    ticketCount--;
                } else {
                    System.out.println("执行完成");
                    return;
    
                }
            }
    
        }
    
        public void run() {
            while (ticketCount > 0)// 循环是指线程不停的去卖票
            {
                sellTicket();
                /**
                 * 在同步代码块里面睡觉,和不睡效果是一样
                 * 的,作用只是自已不执行,也不让线程执行。sleep不释放锁,抱着锁睡觉。其他线程拿不到锁,也不能执行同步代码。wait()
                 * 可以释放锁 所以把睡觉放到同步代码块的外面,这样卖完一张票就睡一会,让其他线程再卖,这样所有的线程都可以卖票
                 */
                try {
                    // run方法注入service失败,service为null,目前理解为service为共有资源,不能线程共享,希望大腿们提出新的见解
                    /*
                     * User user1 = userService.selectUserById(ticketCount);
                     * Userdemo user2 = userdemoService.selectUserById(ticketCount);
                     */
                    /*
                     * 当前这个场景代码实现不足的地方,第一,我现在的数据是能保证一一对应的,也就是说主键id是对应的
                     * 实际业务中,我们应该是有一边是遍历取出来,另一个需要根据id查出来,,查的这个业务就比较复杂了,是根据id直接查数据库(
                     * 这个方法怎么实现不知道,我的service线程里注入不进来 另一个就是在list里面查了:
                     * 这里涉及到的问题就是遍历list,查出id,然后list中再去除已经验证的id对应的user对象
                     * 有点绕,需要精心捋一捋逻辑
                     * 
                     */
                    User user1 = userList1.get(ticketCount);
                    Userdemo user2 = userList2.get(ticketCount);
                    if (!user1.getUserId().equals(user2.getUserId())) {
                        System.out.println(
                                "-------------------两张表数据不相同,用户id:" + user1.getId() + "---demo表id:" + user2.getId());
                        System.out.println("-------------------对比结果不同的线程名:" + Thread.currentThread().getName());
                    } else {
                        System.out.println("两张表数据相同" + Thread.currentThread().getName() + "----" + ticketCount);
                    }
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
    //补充:当前的循环中,应该根据id查询另一个list中的对应id的对象中的数据.后来思考这个问题,可以把list换成map,id为键,对象为value,这样作为被查询的list<user>,应该能提高不小效率

    这个是线程类的代码,是修改卖票demo来的,有一些参数名并没有改动.

        ThreadUserTest usert = new ThreadUserTest();
                Thread th1 = new Thread(usert, "窗口1");// 每个线程等其他线程释放该锁后,才能执行
                Thread th2 = new Thread(usert, "窗口2");
                Thread th3 = new Thread(usert, "窗口3");
                Thread th4 = new Thread(usert, "窗口4");
    
                th1.start();
                th2.start();
                th3.start();
                th4.start();

    启动线程就是上面这段代码,没什么特殊的,先说一下我的理解吧,有错误的地方欢迎指出:
    start()调用的是run()方法,我们可以看到ruan里面就是一个循环,或者说就是一个for循环,启动几个线程就相当于启动了几个for循环,循环的数据是共享的.这样的话就能保证我的多线程启动之后,共同处理一块数据,也就是我们业务场景里面的那些订单.
    - 问题
    - 上面的代码漏洞比较多,大家都能看出来,我先提几个目前比较困惑的地方,大家一起来讨论讨论:
    - 1.我上面写的这个demo,线程启动是写在了controller中,也就是需要项目启动,才能正常的创建线程.如果放在test里面,拿不到service,测试的时候会报空指针.在这里我的理解是项目没启动的话,spring容器没有把servicebean对象创建,所以拿不到,但是为什么其他的随便写个@autowired,service,调用service方法是没有问题的,难道只是线程里面 拿不到吗
    - 2.有个困扰了好久的问题,查的资料比较少,就是线程实体run()和excute()两个方法里面为什么不能引入service.难道是service属于共享资源,不能被线程独享么,这一块到目前为止也不是很懂
    多线程这边的问题比较多,尤其是共享资源的处理,现在还在研究中,不是特别明白,上面的demo只是为了实现这个业务场景而强行建立而来.如果有什么严重的逻辑问题,欢迎指出.
    - * 多线程这边的问题比较多,尤其是共享资源的处理,现在还在研究中,不是特别明白,上面的demo只是为了实现这个业务场景而强行建立而来.如果有什么严重的逻辑问题,欢迎指出.因为小公司用不到多线程,也就没有练习的场景,大公司招人就需要会多线程的,这样只能逼着自学啊,,,,能力有限,写的不好的地方欢迎大家指正*

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空空如也

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