线程

多线程

我们在之前,学习的程序在没有跳转语句的前提下,都是由上至下依次执行,那现在想要设计一个程序,边打游戏边听歌,怎么设计?

要解决上述问题,咱们得使用多进程或者多线程来解决.

4.1 并发与并行

  • 并发:指两个或多个事件在同一个时间段内发生。

  • 并行:指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生)。

  • 并行与并发

 

在操作系统中,安装了多个程序,并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,这在单 CPU 系统中,每一时刻只能有一道程序执行,即微观上这些程序是分时的交替运行,只不过是给人的感觉是同时运行,那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

而在多个 CPU 系统中,则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上(CPU),实现多任务并行执行,即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序,这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU,便是多核处理器,核 越多,并行处理的程序越多,能大大的提高电脑运行的效率。

注意:单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的,只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理,线程也是一样的,从宏观角度上理解线程是并行运行的,但是从微观角度上分析却是串行运行的,即一个线程一个线程的去运行,当系统只有一个CPU时,线程会以某种顺序执行多个线程,我们把这种情况称之为线程调度。

4.2 线程与进程

  • 进程:是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序可以同时运行多个进程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。

  • 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。

    简而言之:一个程序运行后至少有一个进程,一个进程中可以包含多个线程

我们可以再电脑底部任务栏,右键----->打开任务管理器,可以查看当前任务的进程:

进程

进程概念

 

线程概念线程

 

线程调度:

  • 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。

    • 设置线程的优先级

    设置线程优先级

    • 抢占式调度详解

      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。

      抢占式调度

4.3 创建线程类

Java使用java.lang.Thread类代表线程,所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。Java中通过继承Thread类来创建启动多线程的步骤如下:

  1. 定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。

  2. 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象

  3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程

代码如下:

测试类:

public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建自定义线程对象
MyThread mt = new MyThread("新的线程!");
//开启新线程
mt.start();
//在主方法中执行for循环
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("main线程!"+i);
}
}
}

自定义线程类:

public class MyThread extends Thread {
//定义指定线程名称的构造方法
public MyThread(String name) {
//调用父类的String参数的构造方法,指定线程的名称
super(name);
}
/**
* 重写run方法,完成该线程执行的逻辑
*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName()+":正在执行!"+i);
}
}
}

获取线程的名称:

1.使用Thread类中的方法getName() ​ String getName() 返回该线程的名称。 ​ 2.可以先获取到当前正在执行的线程,使用线程中的方法getName()获取线程的名称 ​ static Thread currentThread() 返回对当前正在执行的线程对象的引用。

package com.itheima.demo01.getName;
// 定义一个Thread类的子类
public class MyThread extends Thread{
   //重写Thread类中的run方法,设置线程任务
   @Override
   public void run() {
       //获取线程名称
       //String name = getName();
       //System.out.println(name);

       //Thread t = Thread.currentThread();
       //System.out.println(t);//Thread[Thread-0,5,main]
       //String name = t.getName();
       //System.out.println(name);

       //链式编程
       System.out.println(Thread.currentThread().getName());
  }
}

线程的名称: 主线程: main 新线程: Thread-0,Thread-1,Thread-2

package com.itheima.demo01.getName;
public class Demo01GetThreadName {
   public static void main(String[] args) {
       //创建Thread类的子类对象
       MyThread mt = new MyThread();
       //调用start方法,开启新线程,执行run方法
       mt.start();

       new MyThread().start();
       new MyThread().start();

       //链式编程
       System.out.println(Thread.currentThread().getName());
  }
}

设置线程的名称:(了解) 1.使用Thread类中的方法setName(名字) void setName(String name) 改变线程名称,使之与参数 name 相同。 2.创建一个带参数的构造方法,参数传递线程的名称;调用父类的带参构造方法,把线程名称传递给父类,让父类(Thread)给子线程起一个名字 Thread(String name) 分配新的 Thread 对象。

main类

public class Demo01SetThreadName {
   public static void main(String[] args) {
       //开启多线程
       MyThread mt = new MyThread();
       mt.setName("小强");
       mt.start();

       //开启多线程
       new MyThread("旺财").start();
  }

子类

package com.itheima.demo02.setName;
public class MyThread extends Thread{

   public MyThread(){}

   public MyThread(String name){
       super(name);//把线程名称传递给父类,让父类(Thread)给子线程起一个名字
  }

   @Override
   public void run() {
       //获取线程的名称
       System.out.println(Thread.currentThread().getName());
  }
}

设置线程暂停时间

public static void sleep(long millis):使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停(暂时停止执行)。 毫秒数结束之后,线程继续执行

package com.itheima.demo03.sleep;
public class Demo01Sleep {
   public static void main(String[] args) {
       //模拟秒表
       for (int i = 1; i <=60 ; i++) {
           System.out.println(i);

           //使用Thread类的sleep方法让程序睡眠1秒钟
           try {
               Thread.sleep(1000);
          } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
          }
      }

创建线程类第二种 -Runnable接口

创建多线程程序的第二种方式:实现Runnable接口 ​ java.lang.Runnable ​ Runnable 接口应该由那些打算通过某一线程执行其实例的类来实现。类必须定义一个称为 run 的无参数方法。 ​ java.lang.Thread类的构造方法 ​ Thread(Runnable target) 分配新的 Thread 对象。 ​ Thread(Runnable target, String name) 分配新的 Thread 对象。

实现步骤:****

1.创建一个Runnable接口的实现类 ​ 2.在实现类中重写Runnable接口的run方法,设置线程任务 ​ 3.创建一个Runnable接口的实现类对象 ​ 4.创建Thread类对象,构造方法中传递Runnable接口的实现类对象 ​ 5.调用Thread类中的start方法,开启新的线程执行run方法

实现Runnable接口创建多线程程序的好处: 1.避免了单继承的局限性 一个类只能继承一个类(一个人只能有一个亲爹),类继承了Thread类就不能继承其他的类 实现了Runnable接口,还可以继承其他的类,实现其他的接口 2.增强了程序的扩展性,降低了程序的耦合性(解耦) 实现Runnable接口的方式,把设置线程任务和开启新线程进行了分离(解耦) 实现类中,重写了run方法:用来设置线程任务 创建Thread类对象,调用start方法:用来开启新线程

package com.itheima.demo04.Runnable;

public class Demo01Runnable {
   public static void main(String[] args) {
       //3.创建一个Runnable接口的实现类对象
       RunnableImpl run = new RunnableImpl();
       //4.创建Thread类对象,构造方法中传递Runnable接口的实现类对象
       //Thread t = new Thread(run);//打印线程名称
       Thread t = new Thread(new RunnableImpl2());//打印HelloWorld
       //5.调用Thread类中的start方法,开启新的线程执行run方法
       t.start();

       for (int i = 0; i <20 ; i++) {
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i);
      }
  }
}
package com.itheima.demo04.Runnable;
//1.创建一个Runnable接口的实现类
public class RunnableImpl implements Runnable{
   //2.在实现类中重写Runnable接口的run方法,设置线程任务
   @Override
   public void run() {
       for (int i = 0; i <20 ; i++) {
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+i);
      }
  }
}

Runnable2

package com.itheima.demo04.Runnable;
//1.创建一个Runnable接口的实现类
public class RunnableImpl2 implements Runnable{
   //2.在实现类中重写Runnable接口的run方法,设置线程任务
   @Override
   public void run() {
       for (int i = 0; i <20 ; i++) {
           System.out.println("HelloWorld"+i);
      }
  }
}

匿名内部类方式实现线程的创建

匿名:没有名字 内部类:写在其他类内部的类

匿名内部类作用:简化代码 把子类继承父类,重写父类的方法,创建子类对象合一步完成 把实现类实现类接口,重写接口中的方法,创建实现类对象合成一步完成 匿名内部类的最终产物:子类/实现类对象,而这个类没有名字

格式: new 父类/接口(){ 重复父类/接口中的方法 };

package com.itheima.demo05.InnerClassThread;

public class Demo01InnerClassThread {
   public static void main(String[] args) {
       //线程的父类是Thread
       // new MyThread().start();
       new Thread(){
           //重写run方法,设置线程任务
           @Override
           public void run() {
               for (int i = 0; i <20 ; i++) {
                   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"黑马");
              }
          }
      }.start();

       //线程的接口Runnable
       //Runnable r = new RunnableImpl();//多态
       Runnable r = new Runnable(){
           //重写run方法,设置线程任务
           @Override
           public void run() {
               for (int i = 0; i <20 ; i++) {
                   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"程序员");
              }
          }
      };
       new Thread(r).start();

       //简化接口的方式
       new Thread(new Runnable(){
           //重写run方法,设置线程任务
           @Override
           public void run() {
               for (int i = 0; i <20 ; i++) {
                   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"传智播客");
              }
          }
      }).start();
  }
}
posted @ 2020-03-17 18:04  木子酱  阅读(216)  评论(0编辑  收藏  举报