Java多线程编程
线程的基本概念
线程是一个程序内部的顺序控制流。
线程和进程的区别:
- 每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销。
- 线程可以看成轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC),线程切换的开销较小。
- 多进程:在操作系统中能同时运行多个任务(程序)。
- 多线程:在同一应用程序中有多个顺序流同时执行。
线程转换状态:
sleep方法:
- 可以调用Thread的静态方法:public static void sleep(long millis) throw InterruptedException
- 由于是静态方法,sleep可以由类名直接调用:Thread.sleep(...)
join方法:
- 合并某个线程。
yield方法:
- 让出CPU,给其他线程执行的机会。
Java提供了三种创建线程的方法:
- 通过实现 Runnable 接口;
- 通过继承 Thread 类本身;
- 通过 Callable 和 Future 创建线程。
通过实现Runnable接口来创建线程
为了实现 Runnable,一个类只需要执行一个方法调用 run(),声明如下:
public void run()
你可以重写该方法,重要的是理解的 run() 可以调用其他方法,使用其他类,并声明变量,就像主线程一样。
在创建一个实现 Runnable 接口的类之后,你可以在类中实例化一个线程对象。
Thread 定义了几个构造方法,下面的这个是我们经常使用的:
Thread(Runnable threadOb,String threadName);
这里,threadOb 是一个实现 Runnable 接口的类的实例,并且 threadName 指定新线程的名字。
新线程创建之后,你调用它的 start() 方法它才会运行。
void start();
通过调用实现runnable接口的类的start()方法启动线程,run方法是会自己调用。
实例:
class RunnableDemo implements Runnable { private Thread t; //通过创建Thread的实例来创建新的线程 private String threadName; RunnableDemo( String name) { threadName = name; System.out.println("Creating " + threadName ); } public void run() { System.out.println("Running " + threadName ); try { for(int i = 4; i > 0; i--) { System.out.println("Thread: " + threadName + ", " + i); // 让线程睡眠 Thread.sleep(50); } }catch (InterruptedException e) { System.out.println("Thread " + threadName + " interrupted."); } System.out.println("Thread " + threadName + " exiting."); } public void start () { System.out.println("Starting " + threadName ); if (t == null) { t = new Thread (this, threadName); t.start (); } } } public class test { public static void main(String args[]) { RunnableDemo R1 = new RunnableDemo( "Thread-1"); R1.start(); RunnableDemo R2 = new RunnableDemo( "Thread-2"); R2.start(); } }
输出:
Creating Thread-1 Starting Thread-1 Creating Thread-2 Starting Thread-2 Running Thread-1 Thread: Thread-1, 4 Running Thread-2 Thread: Thread-2, 4 Thread: Thread-2, 3 Thread: Thread-1, 3 Thread: Thread-2, 2 Thread: Thread-1, 2 Thread: Thread-1, 1 Thread: Thread-2, 1 Thread Thread-2 exiting. Thread Thread-1 exiting.
通过继承Thread来创建线程
创建一个继承Thread的新类,然后创建一个该类的实例。
继承类必须重写 run() 方法,该方法是新线程的入口点。它也必须调用 start() 方法才能执行。
该方法尽管被列为一种多线程实现方式,但是本质上也是实现了 Runnable 接口的一个实例。
class ThreadDemo extends Thread{ private Thread t; private String threadName; ThreadDemo(String name) { threadName = name; System.out.println("Creating " + threadName ); } public void run(){ System.out.println("Running " + threadName ); try{ for (int i= 4; i>0 ; i--){ System.out.println("Thread: " + threadName + ", " + i); // 让线程睡会 Thread.sleep(50); } }catch(InterruptedException e){ System.out.println("Thread " + threadName + "interrupted."); } System.out.println("Thread " + threadName + " exiting."); } public void start(){ System.out.println("Starting " + threadName ); if (t == null) { t = new Thread (this, threadName); t.start (); } } } public class test{ public static void main(String args[]){ ThreadDemo T1 = new ThreadDemo("Thread-1"); T1.start(); ThreadDemo T2 = new ThreadDemo("Thread-2"); T2.start(); } }
通过callable和Future创建线程
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1. 创建 Callable 接口的实现类,并实现 call() 方法,该 call() 方法将作为线程执行体,并且有返回值。
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2. 创建 Callable 实现类的实例,使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象,该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的 call() 方法的返回值。
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3. 使用 FutureTask 对象作为 Thread 对象的 target 创建并启动新线程。
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4. 调用 FutureTask 对象的 get() 方法来获得子线程执行结束后的返回值。
import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.FutureTask; public class test implements Callable<Integer> { public static void main(String[] args) { test ctt = new test(); FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(ctt); for(int i = 0;i < 100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 的循环变量i的值"+i); if(i==20) { new Thread(ft,"有返回值的线程").start(); } } try { System.out.println("子线程的返回值:"+ft.get()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } @Override public Integer call() throws Exception { int i = 0; for(;i<100;i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } return i; } }
对比:
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1. 采用实现 Runnable、Callable 接口的方式创见多线程时,线程类只是实现了 Runnable 接口或 Callable 接口,还可以继承其他类。
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2. 使用继承 Thread 类的方式创建多线程时,编写简单,如果需要访问当前线程,则无需使用 Thread.currentThread() 方法,直接使用 this 即可获得当前线程。
wait sleep区别
wait时别的线程可以访问锁定对象
- 调用wait方法的时候必须锁定该对象
sleep时别的线程也不可以访问锁定对象