多线程1

线程:线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行,一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的,这个应用程序也可以称之为多线程程序。
进程:进程指正在运行的程序。确切的来说,当一个程序进入内存运行,即变成一个进程,进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定独立功能



什么是多线程呢?即就是一个程序中有多个线程在同时执行。
通过下图来区别单线程程序与多线程程序的不同:
? 单线程程序:即,若有多个任务只能依次执行。当上一个任务执行结束后,下一个任务开始执行。如,去网吧上网,网吧只能让一个人上网,当这个人下机后,下一个人才能上网。
? 多线程程序:即,若有多个任务可以同时执行。如,去网吧上网,网吧能够让多个人同时上网。

? 分时调度
所有线程轮流使用 CPU 的使用权,平均分配每个线程占用 CPU 的时间。
? 抢占式调度
优先让优先级高的线程使用 CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个(线程随机性),Java使用的为抢占式调度。

大部分操作系统都支持多进程并发运行,现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如:现在我们上课一边使用编辑器,一边使用录屏软件,同时还开着画图板,dos窗口等软件。此时,这些程序是在同时运行,”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。


实际上,CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言,某个时刻,只能执行一个线程,而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快,看上去就是在同一时刻运行。
其实,多线程程序并不能提高程序的运行速度,但能够提高程序运行效率,让CPU的使用率更高。

原因是:jvm启动后,必然有一个执行路径(线程)从main方法开始的,一直执行到main方法结束,这个线程在java中称之为主线程。当程序的主线程执行时,如果遇到了循环而导致程序在指定位置停留时间过长,则无法马上执行下面的程序,需要等待循环结束后能够执行。
那么,能否实现一个主线程负责执行其中一个循环,再由另一个线程负责其他代码的执行,最终实现多部分代码同时执行的效果?
能够实现同时执行,通过Java中的多线程技术来解决该问题。


? 一种方法是将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。创建对象,开启线程。run方法相当于其他线程的main方法。
? 另一种方法是声明一个实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象,传入到某个线程的构造方法中,开启线程。


SubThread类
package cn.itcast.thread;

public class SubThread extends Thread {
//继承Thread,重写方法run()

@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("run" + i);
}
}

}
demo测试类
package cn.itcast.thread;
//如何创建和启动线程
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
SubThread st = new SubThread();
st.start();//start()方法是父类的,必须调start(),jvm开启新线程才调用了run,直接手动手动调用run()是不对的,这样的话还是个单线程程序
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("main" + i);
}

}

}
结果:(每次运行都会变化)

main0
main1
main2
main3
run0
main4
main5
main6
main7
main8
main9
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main11
main12
main13
main14
run1
run2
run3
run4
run5
run6
run7
run8
run9
run10
run11
run12
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run17
run18
run19
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run21
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run34
run35
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run39
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run41
run42
run43
run44
run45
run46
run47
run48
run49
main15
main16
main17
main18
main19
main20
main21
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main23
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main30
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main40
main41
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main43
main44
main45
main46
main47
main48
main49


思考:线程对象调用 run方法和调用start方法区别?
线程对象调用run方法不开启线程。仅是对象调用方法。线程对象调用start开启线程,并让jvm调用run方法在开启的线程中执行。


我们为什么要继承Thread类,并调用其的start方法才能开启线程呢?
继承Thread类:因为Thread类用来描述线程,具备线程应该有功能。那为什么不直接创建Thread类的对象呢?如下代码:
Thread t1 = new Thread();
t1.start();//这样做没有错,但是该start调用的是Thread类中的run方法,而这个run方法没有做什么事情,更重要的是这个run方法中并没有定义我们需要让线程执行的代码。

创建线程的目的是什么?
是为了建立程序单独的执行路径,让多部分代码实现同时执行。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务。
对于之前所讲的主线程,它的任务定义在main函数中。自定义线程需要执行的任务都定义在run方法中。


Thread类run方法中的任务并不是我们所需要的,只有重写这个run方法。既然Thread类已经定义了线程任务的编写位置(run方法),那么只要在编写位置(run方法)中定义任务代码即可。所以进行了重写run方法动作。


? Thread.currentThread()获取当前线程对象
? Thread.currentThread().getName();获取当前线程对象的名称

通过结果观察,原来主线程的名称:main;自定义的线程:Thread-0,线程多个时,数字顺延。如Thread-1......


异常看名字:
NameThread类
package cn.itcast.threadname;

public class NameThread extends Thread {
public void run() {
System.out.println(0/0);
}

}
ThreadDemo类
package cn.itcast.threadname;

public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {

NameThread nt = new NameThread();
//nt.run();
/*
*
* Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at cn.itcast.threadname.NameThread.run(NameThread.java:5)
at cn.itcast.threadname.ThreadDemo.main(ThreadDemo.java:7)

*/
nt.start();

/*
*
* Exception in thread "Thread-0" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at cn.itcast.threadname.NameThread.run(NameThread.java:5)

*/
}
}

看线程名字:getName();
package cn.itcast.threadname;

public class NameThread extends Thread {
public void run() {
//System.out.println(0/0);
System.out.println(getName());
}
}
通用得到线程名字
System.out.println(Thread.currentThread().getName());


改线程名,先改名,后开启线程
nt.setName("hah");

子类构造器改名

public NameThread(String name) {
super(name);
// TODO Auto-generated constructor stub
}

NameThread nt = new NameThread("hah");





sleep是静态方法
package cn.itcast.sleep;

public class Demo {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Thread.sleep(50);//sleep是静态方法
System.out.println(i);
}
}
}

多线程实现接口方式
RunnableDemo类
package cn.itcast.runnable;

public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {

SubRunnable sr = new SubRunnable();
Thread t = new Thread(sr);
t.start();
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("main--" + i);
}

}

}


SubRunnable类
package cn.itcast.runnable;

public class SubRunnable implements Runnable {

@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
for (int i = 0; i < 50; i++) {
System.out.println("run--" + i);
}
}

}

创建线程的另一种方法是声明实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象,传入到某个线程的构造方法中,开启线程。

实现Runnable接口,避免了继承Thread类的单继承局限性。覆盖Runnable接口中的run方法,将线程任务代码定义到run方法中。
创建Thread类的对象,只有创建Thread类的对象才可以创建线程。线程任务已被封装到Runnable接口的run方法中,而这个run方法所属于Runnable接口的子类对象,所以将这个子类对象作为参数传递给Thread的构造函数,这样,线程对象创建时就可以明确要运行的线程的任务。


1.6.2 实现Runnable的好处
第二种方式实现Runnable接口避免了单继承的局限性,所以较为常用。实现Runnable接口的方式,更加的符合面向对象,线程分为两部分,一部分线程对象,一部分线程任务。继承Thread类,线程对象和线程任务耦合在一起。一旦创建Thread类的子类对象,既是线程对象,有又有线程任务。实现runnable接口,将线程任务单独分离出来封装成对象,类型就是Runnable接口类型。Runnable接口对线程对象和线程任务进行解耦。

匿名内部类实现多线程
package cn.itcast.anonymous;

public class Demo {
public static void main(String[] args) {
new Thread(){
public void run() {
System.out.println("---");
}
}.start();


new Thread(new Runnable(){
public void run(){
System.out.println("0000000");
}
}).start();

}
}

实现线程池
package cn.itcast.threadpool;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

//使用jdk1.5新特性,实现线程池,使用工厂类Executor中的静态方法创建线程对象,指定线程的个数
public class ThreadPoolDemo {

public static void main(String[] args) {
//调用工厂类创建线程池对象
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
threadPool.submit(new ThreadPoolRunnable());
threadPool.submit(new ThreadPoolRunnable());
threadPool.submit(new ThreadPoolRunnable());
threadPool.shutdown();


}

}

package cn.itcast.threadpool;

public class ThreadPoolRunnable implements Runnable {

@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("线程提交的任务" + Thread.currentThread().getName());
}

}

实现Callable接口的多线程,可以有返回值,可以抛异常


package cn.itcast.callable;

import java.util.concurrent.Callable;

public class CallableDemo implements Callable<String>{


@Override
public String call() throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
return "abc";
}
}


package cn.itcast.callable;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class Demo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);
Future<String> submit = es.submit(new CallableDemo());
System.out.println(submit.get());
}

}


案例:用多线程计算求和
package cn.itcast.casedemo;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class CaseDemo {

public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);
Future<Integer> f1 = pool.submit(new SumCallable(100));
Future<Integer> f2 = pool.submit(new SumCallable(200));
System.out.println(f1.get() + "--------" + f2.get());
pool.shutdown();
}
}

package cn.itcast.casedemo;

import java.util.concurrent.Callable;

public class SumCallable implements Callable<Integer>{

private int a;
public SumCallable(int a) {
this.a = a;
}

@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= a; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}

}


注意call是没有参数的,传参只能通过构造函数.



原文地址:https://www.cnblogs.com/zjj1996/p/9108036.html