多线程快速入门

课程目标

线程与进程

为什么要使用多线程？

多线程应用场景

多线程创建方式

练习题

线程生命周期

面试总结

练习题

线程与进程区别

每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程，它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。

使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理，程序的运行速度可能加快，在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。

如果有大量的线程,会影响性能，因为操作系统需要在它们之间切换，更多的线程需要更多的内存空间，线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的，需要防止线程死锁情况的发生。

总结:进程是所有线程的集合，每一个线程是进程中的一条执行路径。

为什么要使用多线程？

思考生活问题？

现在有1000顿的水，目前只有小明一个人去打水，但是小明每小时打水200顿，现在要求一小时内把水全部打完，请问怎么解决？

如果小明一个人将水全部打完需要五个小时。

解决办法:

在加四个人同时打水，分别为小军、小红、小玲、小小，加上小明一共五个人同时去打水，五个人每小时打水200千克，那么一小时后就可以完成打完一顿水。

总结:多线程的好处提高程序的效率。

多线程应用场景？

答:主要能体现到多线程提高程序效率。

举例: 迅雷多线程下载、分批发送短信等。

多线程创建方式

第一种继承Thread类重写run方法

package com.itmayiedu;

class CreateThread extends Thread {
　　// run方法中编写多线程需要执行的代码
　　public void run() {
　　for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i:" + i);
　　　　}
　　}
}

public class ThreadDemo{
　　public static void main(String[] args) {
　　　　System.out.println("-----多线程创建开始-----");
　　　　// 1.创建一个线程
　　　　CreateThread createThread = new CreateThread();
　　　　// 2.开始执行线程注意开启线程不是调用run方法，而是start方法
　　　　System.out.println("-----多线程创建启动-----");
　　　　createThread.start();
　　　　System.out.println("-----多线程创建结束-----");
　　}
}

允许结果:

调用start方法后，代码并没有从上往下执行，而是有一条新的执行分之

。

注意：画图演示多线程不同执行路径。

第二种实现Runnable接口,重写run方法

代码:

package com.itmayiedu;
class CreateRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("i:" + i);
        }
    }
    }

public class ThreadDemo2{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("-----多线程创建开始-----");
        // 1.创建一个线程
        CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();
        // 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法，而是start方法
        System.out.println("-----多线程创建启动-----");
        Thread thread = new Thread(createThread);
        thread.start();
        System.out.println("-----多线程创建结束-----");
    }
}

第三种使用匿名内部类方式

package com.itmayiedu;

public class ThreadDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("-----多线程创建开始-----");
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println("i:" + i);
                }
            }
        });
        thread.start();
        System.out.println("-----多线程创建结束-----");
    }
}

使用实现实现Runnable接口好，原因实现了接口还可以继续继承，继承了类不能再继承。使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好？

启动线程是使用调用start方法还是run方法？

开始执行线程注意开启线程不是调用run方法，而是start方法

调用run知识使用实例调用方法。

获取线程对象以及名称

常用线程api方法
start()	启动线程
currentThread()	获取当前线程对象
getID()	获取当前线程ID Thread-编号该编号从0开始
getName()	获取当前线程名称
sleep(long mill)	休眠线程
Stop（）	停止线程,
常用线程构造函数
Thread（）	分配一个新的 Thread 对象
Thread（String name）	分配一个新的 Thread对象，具有指定的 name正如其名。
Thread（Runable r）	分配一个新的 Thread对象
Thread（Runable r, String name）	分配一个新的 Thread对象

守护线程

Java中有两种线程，一种是用户线程，另一种是守护线程。

用户线程是指用户自定义创建的线程，主线程停止，用户线程不会停止

守护线程当进程不存在或主线程停止，守护线程也会被停止。

使用setDaemon(true)方法设置为守护线程

package com.itmayiedu;

/**
 * 什么是守护线程?守护线程 进程线程(主线程挂了)守护线程也会被自动销毁.
 */
public class DaemonThread {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (Exception e) {
                    }
                    System.out.println("我是子线程...");
                }
            }
        });
        thread.setDaemon(true);
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (Exception e) {
            }
            System.out.println("我是主线程");
        }
        System.out.println("主线程执行完毕!");
    }
}

多线程运行状态

线程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一：新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态。

新建状态

当用new操作符创建一个线程时，例如new Thread(r)，线程还没有开始运行，此时线程处在新建状态。当一个线程处于新生状态时，程序还没有开始运行线程中的代码

就绪状态

一个新创建的线程并不自动开始运行，要执行线程，必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程，start()方法创建线程运行的系统资源，并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后，线程就处于就绪状态。

处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法，线程还必须同其他线程竞争CPU时间，只有获得CPU时间才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中，不可能同时运行多个线程，一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。

运行状态

当线程获得CPU时间后，它才进入运行状态，真正开始执行run()方法.

阻塞状态

    线程运行过程中，可能由于各种原因进入阻塞状态:
        1>线程通过调用sleep方法进入睡眠状态；
        2>线程调用一个在I/O上被阻塞的操作，即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者；
        3>线程试图得到一个锁，而该锁正被其他线程持有；
        4>线程在等待某个触发条件；

死亡状态

有两个原因会导致线程死亡：
  1) run方法正常退出而自然死亡，
   2) 一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。
  为了确定线程在当前是否存活着（就是要么是可运行的，要么是被阻塞了），需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞，这个方法返回true；如果线程仍旧是new状态且不是可运行的，或者线程死亡了，则返回false.

join()方法作用

join作用是让其他线程变为等待, t1.join();// 让其他线程变为等待，直到当前t1线程执行完毕，才释放。

thread.Join把指定的线程加入到当前线程，可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。比如在线程B中调用了线程A的Join()方法，直到线程A执行完毕后，才会继续执行线程B。

需求:

创建一个线程，子线程执行完毕后，主线程才能执行。

package com.itmayiedu;

class JoinThread implements Runnable {
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---i:" + i);
        }
    }
}
public class JoinThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        JoinThread joinThread = new JoinThread();
        Thread t1 = new Thread(joinThread);
        Thread t2 = new Thread(joinThread);
        t1.start();
        t2.start();
        try {
            // 其他线程变为等待状态，等t1线程执行完成之后才能执行join方法。
            t1.join();
        } catch (Exception e) {
        }
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("main ---i:" + i);
        }
    }
}

优先级

现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程，线程分配得到的时间片的多少决定了线程使用处理器资源的多少，也对应了线程优先级这个概念。在JAVA线程中，通过一个int priority来控制优先级，范围为1-10，其中10最高，默认值为5。下面是源码（基于1.8）中关于priority的一些量和方法。

package com.itmayiedu;

class PrioritytThread implements Runnable {
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i);
        }
    }
}

public class ThreadDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread();
        Thread t1 = new Thread(prioritytThread);
        Thread t2 = new Thread(prioritytThread);
        t1.start();
        // 注意设置了优先级， 不代表每次都一定会被执行。 只是CPU调度会有限分配
        t1.setPriority(10);
        t2.start();
    }
}

Yield方法

Thread.yield()方法的作用：暂停当前正在执行的线程，并执行其他线程。（可能没有效果）

yield()让当前正在运行的线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。因此，使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是，实际中无法保证yield()达到让步的目的，因为，让步的线程可能被线程调度程序再次选中。

结论：大多数情况下，yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态，但有可能没有效果。

多线程分批处理数据

需求:目前蚂蚁课堂有10万个用户，现在蚂蚁课堂需要做活动，给每一个用户发送一条祝福短信。

为了提高数程序的效率，请使用多线程技术分批发送据。

每开一个线程，都会占用CPU资源

服务器（电脑）配置 CPU 核数

建立项目名称:itmayiedu_thread_batch

新建用户实体类

package com.itmayiedu.enity;

public class UserEntity {
    private String userId;
    private String userName;
    public String getUserId() {
        return userId;
    }
    public void setUserId(String userId) {
        this.userId = userId;
    }
    public String getUserName() {
        return userName;
    }
    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }
}

建立多线程UserThread 执行发送短信

package com.itmayiedu;

import java.util.List;

class UserThread extends Thread {
    private List<UserEntity>list;
    /**
     * 通过构造函数 传入每个线程需要执行的发送短信内容
     * @param list
     */
    public UserThread(List<UserEntity>list) {
        this.list = list;
    }
 
    public void run() {
        for (UserEntity userEntity : list) {
            System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + "-学员编号:" + userEntity.getUserId()
                    + "---学员名称:" + userEntity.getUserName());
            // 调用发送短信具体代码
        }
    }
}

package com.itmayiedu;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListUtils {
    static public<T> List<List<T>> splitList(List<T> list, int pageSize) {
        int listSize = list.size();
        int page = (listSize + (pageSize - 1)) / pageSize;
        List<List<T>>listArray = new ArrayList<List<T>>();
        for (int i = 0; i<page; i++) {
            List<T>subList = new ArrayList<T>();
            for (int j = 0; j<listSize; j++) {
                int pageIndex = ((j + 1) + (pageSize - 1)) / pageSize;
                if (pageIndex == (i + 1)) {
                    subList.add(list.get(j));
                }
                if ((j + 1) == ((j + 1) * pageSize)) {
                    break;
                }
            }
            listArray.add(subList);
        }
        return listArray;
    }
}

计算分页工具类初始化数据

package com.itmayiedu;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListUtils {
    static public<T> List<List<T>> splitList(List<T> list, int pageSize) {
        int listSize = list.size();
        int page = (listSize + (pageSize - 1)) / pageSize;
        List<List<T>>listArray = new ArrayList<List<T>>();
        for (int i = 0; i<page; i++) {
            List<T>subList = new ArrayList<T>();
            for (int j = 0; j<listSize; j++) {
                int pageIndex = ((j + 1) + (pageSize - 1)) / pageSize;
                if (pageIndex == (i + 1)) {
                    subList.add(list.get(j));
                }
                if ((j + 1) == ((j + 1) * pageSize)) {
                    break;
                }
            }
            listArray.add(subList);
        }
        return listArray;
    }
}

实现发送短信

package com.itmayiedu;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Demo {
    public static List<UserEntity> init() {
        List<UserEntity>list = new ArrayList<UserEntity>();
        for (int i = 1; i<= 140; i++) {
            UserEntity userEntity = new UserEntity();
            userEntity.setUserId("userId" + i);
            userEntity.setUserName("userName" + i);
            list.add(userEntity);
        }
        return list;

    }
    public static void main(String[] args) {
        // 1.初始化用户数据
        List<UserEntity>listUserEntity = init();
        // 2.计算创建创建多少个线程并且每一个线程需要执行“分批发送短信用户”
        // 每一个线程分批跑多少
        int userThreadPage = 50;
        // 计算所有线程数
        List<List<UserEntity>>splitUserList = ListUtils.splitList(listUserEntity, userThreadPage);
        int threadSaze = splitUserList.size();
        for (int i = 0; i<threadSaze; i++) {
            List<UserEntity>list = splitUserList.get(i);
            UserThread userThread = new UserThread(list);
            // 3.执行任务发送短信
            userThread.start();
        }
    }
}

作业题

1. 现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行

代码:

package com.itmayiedu;

public class JoinThreadDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        final Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println("t1,i:" + i);
                }
            }
        });
        final Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    t1.join();
                } catch (Exception e) {
                    // TODO: handle exception
                }
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println("t2,i:" + i);
                }
            }
        });
        Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    t2.join();
                } catch (Exception e) {
                    // TODO: handle exception
                }
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println("t3,i:" + i);
                }
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

面试题

1.进程与线程的区别？

答:进程是所有线程的集合，每一个线程是进程中的一条执行路径，线程只是一条执行路径。

2.为什么要用多线程？

答:提高程序效率

3.多线程创建方式？

答:继承Thread或Runnable 接口。

4.是继承Thread类好还是实现Runnable接口好？

答:Runnable接口好，因为实现了接口还可以继续继承。继承Thread类不能再继承。

5.你在哪里用到了多线程？

答:主要能体现到多线程提高程序效率。

举例:分批发送短信、迅雷多线程下载等。

备注单词

Callable

posted @ 2019-01-24 06:47 狼的本性阅读(104) 评论(0) 编辑收藏举报

会员力量，点亮园子希望

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狼的本性

多线程快速入门

课程目标

线程与进程区别

为什么要使用多线程？

思考生活问题？

多线程应用场景？

多线程创建方式

第一种继承Thread类 重写run方法

第二种实现Runnable接口,重写run方法

第三种使用匿名内部类方式

使用实现实现Runnable接口好，原因实现了接口还可以继续继承，继承了类不能再继承。使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好？

启动线程是使用调用start方法还是run方法？

获取线程对象以及名称

守护线程

多线程运行状态

新建状态

就绪状态

运行状态

阻塞状态

死亡状态

join()方法作用

需求:

优先级

Yield方法

多线程分批处理数据

建立项目名称:itmayiedu_thread_batch

新建用户实体类

建立多线程UserThread 执行发送短信

计算分页工具类初始化数据

实现发送短信

1. 现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行

面试题

备注单词

公告

第一种继承Thread类重写run方法