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java:线程入门

JAVA线程入门
2023-06-13 09:17:20 时间

文章目录

一、线程概念

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QQ，运行中的MP3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。

二、并行与并发

  • 并行：多个CPU同时执行多个任务。
  • 并发：一个CPU（采用时间片）同时执行多个任务。

三、创建线程

1、继承Thread类

步骤：

1定义子类继承Thread类。 2 子类中重写Thread类中的run方法。 3 创建Thread子类对象，即创建了线程对象。 4 调用线程对象start方法：启动线程，调用run方法。 

//1. 创建一个继承于Thread类的子类
class MyThread extends Thread {
    //2. 重写Thread类的run()
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }
        }
    }
}
public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //3. 创建Thread类的子类的对象
        MyThread t1 = new MyThread();
        //4.通过此对象调用start():①启动当前线程 ② 调用当前线程的run()
        t1.start();
    }
}

2、实现Runnable接口

步骤：

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(Thread.currentThread().getName() + ":" + 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);
        t1.setName("线程1");
        //5. 通过Thread类的对象调用start():① 启动线程 ②调用当前线程的run()-->调用了Runnable类型的target的run()
        t1.start();

     
    }

}

两种创建方式的比较：

同：种方式都需要重写run(),将线程要执行的逻辑声明在run()中。 异：Thread类实现了Runnable接口

开发中创建线程方式的选择：

开发中：优先选择：实现Runnable接口的方式 原因：1. 实现的方式没有类的单继承性的局限性 2 、实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况。

四、Thread中的常用方法：

返回值

方法

描述

void

start()

启动当前线程；调用当前线程的run()

void

run()

通常需要重写Thread类中的此方法，将创建的线程要执行的操作声明在此方法中

static Thread

currentThread()

静态方法，返回执行当前代码的线程

String

getName()

获取当前线程的名字

void

serName()

设置当前线程的名字

static void

yield()

释放当前cpu的执行权

void

join()

在线程a中调用线程b的join(),此时线程a就进入阻塞状态，直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态。

void

stop()

已过时。当执行此方法时，强制结束当前线程。

static void

sleep(long millitime)

让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内，当前线程是阻塞状态。

boolean

isAlive()

判断当前线程是否存活

五、线程的优先级

MAX_PRIORITY：10 MIN _PRIORITY：1 NORM_PRIORITY：5(默认优先级) 获取线程的优先级getPriority() 设置线程的优先级:setPriority(int p)

高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲，高优先级的线程高概率的情况下 被执行。并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后，低优先级的线程才执行。

六、JDK5新增的创建线程方式:

1、实现Callable接口

与使用Runnable相比， Callable功能更强大些

  • 相比run()方法，call()可以有返回值
  • 方法可以抛出异常
  • 支持泛型的返回值
  • 需要借助FutureTask类，比如获取返回结果
//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 ThreadNew {
    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.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();
        }
    }
}

2、使用线程池

提前创建好多个线程，放入线程池中，使用时直接获取，使用完 放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用。类似生活中的公共交 通工具。 ExecutorService：真正的线程池接口。常见子类ThreadPoolExecutor

  • void execute(Runnable command) ：执行任务/命令，没有返回值，一般用来执行 Runnable
  • Future submit(Callable task)：执行任务，有返回值，一般又来执行 Callable
  • void shutdown() ：关闭连接池

Executors：工具类、线程池的工厂类，用于创建并返回不同类型的线程池

  • Executors.newCachedThreadPool()：创建一个可根据需要创建新线程的线程池
  • Executors.newFixedThreadPool(n); 创建一个可重用固定线程数的线程池
  • Executors.newSingleThreadExecutor() ：创建一个只有一个线程的线程池
  • Executors.newScheduledThreadPool(n)：创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运 行命令或者定期地执行。

这里我们一个线程打印1到100的偶数，另一个线程打印1到100的奇数 

class NumberThread 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 NumberThread1 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);
        ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
        //设置线程池的属性
//        System.out.println(service.getClass());
//        service1.setCorePoolSize(15);
//        service1.setKeepAliveTime();


        //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
        service.execute(new NumberThread());//适合适用于Runnable
        service.execute(new NumberThread1());//适合适用于Runnable

//        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }

}

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