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Java多线程——概念以及快速入门和创建方式

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要了解多线程,我们首先要了解 程序进程线程  这三个概念。

程序(program)  是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码,静态对象。

进程(process)  是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程:有它自身的产生、存在和消亡的过程。——生命周期。(如:运行中的微信,运行中的音乐播放器。 程序是静态的,进程是动态的。进程作为资源分配的单位,系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域。

线程(thread) 进程可进一步细化为线程,是一个程序内部的一条执行路径。若一个进程同一时间 并行执行多个线程,就是支持多线程的线程作为调度和执行的单位,每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc),线程切换的开销小。一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间,它们从同一堆中分配对象,可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。

 

举个例子:某安全卫士的 源代码  就是 程序
                 当我们运行这个  程序,也就是打开这个安全卫士件的时候,就可以看作是一个 进程
                 当我们使用这个 安全卫士 进行 查杀木马 ,查杀木马的时候 就可以看作是一个 线程
                 而当我们 在查杀木马 的同时, 我们又 进行了  清理磁盘垃圾 , 这就是一个 进程  同时执行了多个 线程,也就是多                     线程


若你还没有理解什么是 程序进程线程,你也可以看下图:

 

相信你对  程序进程线程 ,有了一定了解。 接下来我们就来说说Java里的多线程。

先来个多线程的快速实现。 

同时遍历100以内的所有的偶数
//1.创建一个继承于Thread类的子类
    class MyThread extends Thread{
        //2.重写Thread的run()方法
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                //Thread.currentThread().getName()  这个是用来获取当前线程的名字
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i); 
            }
        }
    }
}


public class ThreaadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建Thread类的子类的对象
        MyThread t1 = new MyThread();

        MyThread t2 = new MyThread();

       //4.通过此对象调用start() ①启动当前进程 ②调用当前进程的run()
        t1.start();
        t2.start();

    }

}

 

我们能看到运行结果中,不同于以往(先把 t1 的结果输出,再 输出 t2 的结果),现在 t1 的结果 和 t2 的结果 是交替输出的,这就是多线程。

下面我们来分析一下代码:
我们首先是创建了一个 继承于 Thread 类的子类。
然后,我们重写了Thread类中的 run() 方法, 将我们要执行的操作 放在了重写的 run() 方法中。
接着,我们在主函数中 创建了两个 该子类 的对象  t1 和 t2。
最后,我们用 t1 和 t2 ,分别调用了 start() 方法。
这个start()方法有两个作用,先是启动了当前线程,然后调用了当前线程的run()方法。
t1.start();  就是先 启动了 t1 这个进程,然后调用了 t1 线程 里的run()方法 (遍历100以内的偶数)
t2.start(); 也是一样的作用。
不同于以往单线程(先执行完 t1 的 run() 方法 ,再执行 t2 的 run() 方法)
现在是多线程( t1 的 run() 方法 和 t2 的 run() 方法 会同时进行)
所以我们会看到 t1 和 t2 线程,交替打印输出。

 

在Java中,多线程的创建方式有 4 种。(前两种是 JDK 5.0  之前的, 后两种是 JDK 5.0 之后新增的)
我们先说 JDK 5.0 之前的两种方式。

方式一:继承Thread类
 1.创建一个继承于Thread类的子类
 2.重写Thread类的run()方法 -->将此线程执行的操作声明在run()中
 3.创建Thread类的子类的对象
 4.通过此对象调用start()
(代码如上一样,就不重复贴了)

方式二:实现runnable接口
1.创建一个实现了Runnable接口的类
2.实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()
3.创建实现类的对象
4.将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
5.通过Thread类的对象调用start()

//1.创建一个实现了Runnable接口的类
class MThread implements Runnable{

 //2.实现类去实现Runnable中的抽象方法:run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}


public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建实现类的对象
        MThread mThread = new MThread();

        //4.将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
        Thread t1 = new Thread(mThread);
        Thread t2 = new Thread(mThread);

        //5.通过Thread类的对象调用start()
        t1.start();
        t2.start();


    }
}

方式一 与 方式二 比较
开发中:优先选择 实现Runnable接口的方式
原因:
1.Java是单继承多实现,使用实现Runnable接口的方式没有类的单继承的局限性
2.实现Runnable的方式,更适合处理多个线程有共享数据的情况 

 

方式三:实现Callable接口
1.创建一个实现Callable的实现类
2.实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中
3.创建Callable接口实现类的对象
4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象
5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start()
6.若有返回值,可以调用 get() 方法 获取Callable中call方法的返回值

//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumThread implements Callable {
    //2.实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
                sum += i;
            }
        }
        return sum;
    }
}
public class ThreadCallable {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建Callable接口实现类的对象
        NumThread numThread = new NumThread();
        //4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象
        FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);
        //5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start()
        new Thread(futureTask).start();

        try {
            //6.可以获取Callable中call方法的返回值
            //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
            Object sum = futureTask.get();
            System.out.println("总和为:" + sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 

实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口的方式有如下优点:
1. call()可以返回值的。
2. call()可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常的信息
3. Callable是支持泛型的

 

 

方式四:使用线程池
1. 提供指定线程数量的线程池 (可按需设置线程池的属性)
2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
​3.关闭连接池

class NumerThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }

        }
    }
}

class NumerThread1 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            if (i % 2 != 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }

        }
    }
}


public class ThreadPool {

    public static void main(String[] args) {

        //1.提供指定线程数量的线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口类的实现
        service.execute(new NumerThread()); //execute()适合适用于Runnable
        service.execute(new NumerThread1());
//        service.submit();  //submit()适合适用于Callable
        //关闭连接池
        service.shutdown();
    }
}

使用线程池的好处:
1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不用每次都创建)
3.便于线程管理
     corePoolSize:核心池的大小
     maximumPoolSize:最大线程数
     keepAliveTime:线程没任务时最多保持多长时间后会终止

 

 

更多关于Java多线程的知识,将在后面的文章中继续更新。

 

 


转载:https://blog.csdn.net/love_MyLY/article/details/102484842
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