Java多线程
线程简介
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线程就是独立的执行路径;
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main()称之为主线程,为系统的入口，用于执行整个程序;
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在一-个进程中，如果开辟了多个线程,线程的运行由调度器安排调度,调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为的干预的。
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对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制;
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线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。
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每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致
线程实现
线程的创建
Thread，Runnable，Callable
三种创建方式
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Thread class 继承Thread类（重点）
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Runnable 接口 实现Runnable接口（最重点）
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Callable 接口 实现Callable接口（了解）
Thread
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自定义线程类继承Thread类
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重写run()方法，编写线程执行体
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创建线程对象，调用start()方法启动线程
//创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start开启线程
//总结：注意，线程开启不一定立即执行，由cpu调度安排
public class TestThread extends Thread{
public void run(){
//run方法线程体
for(int i=0;i<20;i++)
{
System.out.println("我在看代码"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {
//main线程，主线程
//创建一个线程对象
TestThread testThread1=new TestThread();
//调用start()方法开启线程
testThread1.start();
for (int i = 0; i <20 ; i++) {
System.out.println("我在学习多线程"+i);
}
}
}
案例，多线程下载网络图片。先导入commoms.io.2.2.jar包
//联系Thread，实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread{
public String url; //网络图片地址
public String name; //保存的文件名
public TestThread2(String url,String name){
this.name=name;
this.url=url;
}
public void run(){
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloaders(url,name);
System.out.println("下载了文件名为："+name);
}
public static void main(String[] args) {
TestThread2 t1=new TestThread2("https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1596602548536&di=ab2a692542bb5cab6ab360ee60a66c25&imgtype=0&src=http%3A%2F%2F02.imgmini.eastday.com%2Fmobile%2F20180529%2F20180529144003_e08eaf9309c9bb92ec5a0b7e376bd21a_2.jpeg","gakki1.jpeg");
TestThread2 t2=new TestThread2("https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1596602816858&di=4dd1739ba7c20c4be9e57a2fa3ac499b&imgtype=0&src=http%3A%2F%2F02imgmini.eastday.com%2Fmobile%2F20181106%2F20181106170917_96c0333f9e103b4b1abc3ec6ab20fdbd_1.jpeg","gakki2.jepg");
TestThread2 t3=new TestThread2("https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1596602759994&di=7786381e0cecddf8d082218b068f9eb1&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fi1.hdslb.com%2Fbfs%2Farchive%2F213205624b29002ace7d11f2c546016400c10750.png","gakki3.jepg");
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
//下载器
class WebDownloader{
public void downloaders(String url,String name){
try {
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("IO异常，download方法出现问题");
}
}
}
实现Runnable
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定义MyRunnable类实现Runnable接口
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实现run()方法，编写线程执行体
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创建线程对象，调用start()方法启动线程
package com.zhou.demo1;
//创建线程方式二：实现runnable接口，重写run方法，执行需要丢入runnable接口实现类，调用start方法。
public class TestThread3 implements Runnable{
public void run(){
//run方法线程体
for(int i=0;i<20;i++)
{
System.out.println("我在看代码"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {
//main线程，主线程
//创建runnable接口的实现类对象
TestThread3 testThread3=new TestThread3();
//创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程
Thread thread=new Thread(testThread3);
//调用start()方法开启线程
thread.start();
for (int i = 0; i <20 ; i++) {
System.out.println("我在学习多线程"+i);
}
}
}
小结
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继承Thread类
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子类继承Thread类具备多线程能力
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启动线程：子类对象.start()
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不建议使用：避免OOP单继承局限性
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实现Runnable接口
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实现接口Runnable具有多线程能力
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启动线程：传入目标对象+Thread对象.start()
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推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用
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认识并发问题
package com.zhou.demo1;
import java.security.spec.RSAOtherPrimeInfo;
//多个线程同时操作同一个对象
//买火车票的例子
//发现问题：多个线程操作统一个资源时，不安全状态.可能会出现内存修改问题
public class TestThread4 implements Runnable{
//票数
private int ticketNums=10;
public void run(){
while(true){
if(ticketNums<=0){
break;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第"+ticketNums--+"票");
}
}
public static void main(String[] args) {
TestThread4 testThread4=new TestThread4();
new Thread(testThread4,"小明").start();
new Thread(testThread4,"老师").start();
new Thread(testThread4,"黄牛党").start();
}
}
案例：龟兔赛跑，
package com.zhou.demo1;
//模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable{
//胜利者
private static String winner;
public void run(){
for (int i = 0; i <=100 ; i++) {
//模拟兔子休息
if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&&i%10==0)
{
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//判断比赛是否结束
boolean flag=gameOver(i);
//如果比赛结束了，就停止程序
if(flag){
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->跑了"+i+"步");
}
}
//判断是否完成比赛
private boolean gameOver(int steps){
//判断是否由胜利者
if(winner!=null){ //已经存在胜利者了
return true;
}{
if(steps>=100){
winner=Thread.currentThread().getName();
System.out.println("winner is"+winner);
return true;
}
}
return false;
}
public static void main(String[] args) {
Race race=new Race();
new Thread(race,"兔子").start();
new Thread(race,"乌龟").start();
}
}
实现Callable接口（了解即可）
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实现Callable接口，需要返回类型
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重写call方法，需要抛出异常
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创建目标对象
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创建执行服务：ExecutorService ser=Executors.newFixedThreadPool(1);
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提交执行：Future<Boolean> result1=ser.submit(t1);
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获取服务：boolean r1=result1.get()
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关闭服务：ser.shutdownNow();
package com.zhou.demo02;
import com.zhou.demo1.TestThread2;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.util.concurrent.*;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
//线程创建方式三：实现Callable接口
/*
Callable的好处
1.可以定义返回值
2.可以抛出异常
* */
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
public String url; //网络图片地址
public String name; //保存的文件名
public TestCallable(String url,String name){
this.name=name;
this.url=url;
}
//下载图片的线程执行体
public Boolean call(){
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloaders(url,name);
System.out.println("下载了文件名为："+name);
return true;
}
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
TestCallable t1=new TestCallable("https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1596602548536&di=ab2a692542bb5cab6ab360ee60a66c25&imgtype=0&src=http%3A%2F%2F02.imgmini.eastday.com%2Fmobile%2F20180529%2F20180529144003_e08eaf9309c9bb92ec5a0b7e376bd21a_2.jpeg","gakki1.jpeg");
TestCallable t2=new TestCallable("https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1596602816858&di=4dd1739ba7c20c4be9e57a2fa3ac499b&imgtype=0&src=http%3A%2F%2F02imgmini.eastday.com%2Fmobile%2F20181106%2F20181106170917_96c0333f9e103b4b1abc3ec6ab20fdbd_1.jpeg","gakki2.jpeg");
TestCallable t3=new TestCallable("https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1596602759994&di=7786381e0cecddf8d082218b068f9eb1&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fi1.hdslb.com%2Fbfs%2Farchive%2F213205624b29002ace7d11f2c546016400c10750.png","gakki3.png");
//创建执行服务： 参数：创建线程数
ExecutorService ser=Executors.newFixedThreadPool(3);
// 提交执行：
Future<Boolean> r1=ser.submit(t1);
Future<Boolean> r2=ser.submit(t2);
Future<Boolean> r3=ser.submit(t3);
//获取服务：
boolean rs1=r1.get();
boolean rs2=r2.get();
boolean rs3=r3.get();
//关闭服务：
ser.shutdownNow();
}
}
//下载器
class