java 多线程
一 多线程介绍
进程:进程指正在运行的程序。确切的来说,当一个程序进入内存运行,即变成一个进程,进程是处于
运行过程中的程序,并且具有一定独立功能。
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
二 程序运行原理
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。
1.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。
三 主程序
class Demo{ String name; Demo(String name){ this.name = name; } void show() { for (int i=1;i<=10000 ;i++ ){ System.out.println("name="+name+",i="+i); } } } class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { Demo d = new Demo("小强"); Demo d2 = new Demo("旺财"); d.show(); d2.show(); System.out.println("Hello World!"); } }
若在上述代码中show方法中的循环执行次数很多,这时在d.show();下面的代码是不会马上执行的,并且在dos窗口会看
到不停的输出name=小强,i=值,这样的语句。
jvm启动后,必然有一个执行路径(线程)从main方法开始的,一直执行到main方法结束,这个线程在java中称之为主线程。
当程序的主线程执行时,如果遇到了循环而导致程序在指定位置停留时间过长,则无法马上执行下面的程序,需要等待循环
结束后能够执行。
能够实现同时执行,通过Java中的多线程技术来解决该问题。
四 Thread类
Thread是程序中的执行线程。Java 虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程。
常用方法
创建新执行线程有两种方法。
一种方法是将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。创建对象,开启线程。
run方法相当于其他线程的main方法。
另一种方法是声明一个实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子
类对象,传入到某个线程的构造方法中,开启线程。
五 创建线程方式一继承Thread类
创建线程的步骤:
1 定义一个类继承Thread。
2 重写run方法。
3 创建子类对象,就是创建线程对象。
4 调用start方法,开启线程并让线程执行,同时还会告诉jvm去调用run方法。
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); } } }
1.继承Thread类原理
继承Thread类:因为Thread类用来描述线程,具备线程应该有功能。
创建线程是为了建立程序单独的执行路径,让多部分代码实现同时执行。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务。
对于之前所讲的主线程,它的任务定义在main函数中。自定义线程需要执行的任务都定义在run方法中。
Thread类run方法中的任务并不是我们所需要的,只有重写这个run方法。既然Thread类已经定义了线程任务的编写位置(run方法)
,那么只要在编写位置(run方法)中定义任务代码即可。所以进行了重写run方法动作。
2.多线程的内存图解
当执行线程的任务结束了,线程自动在栈内存中释放了。但是当所有的执行线程都结束了,那么进程就
结束了。
2.获取线程名称
Thread.currentThread()获取当前线程对象
Thread.currentThread().getName();获取当前线程对象的名称
class MyThread extends Thread { //继承Thread MyThread(String name){ super(name); } //复写其中的run方法 public void run(){ for (int i=1;i<=20 ;i++ ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i="+i); } } } class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { //创建两个线程任务 MyThread d = new MyThread(); MyThread d2 = new MyThread(); d.run();//没有开启新线程, 在主线程调用run方法 d2.start();//开启一个新线程,新线程调用run方法 } }
六 创建线程方式—实现Runnable接口
创建线程的另一种方法是声明实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象,
传入到某个线程的构造方法中,开启线程。
查看Runnable接口说明文档:Runnable接口用来指定每个线程要执行的任务。包含了一个 run 的无参数抽象方法,
需要由接口实现类重写该方法。
接口中的方法
Thread类构造方法
创建线程的步骤。
1、定义类实现Runnable接口。
2、覆盖接口中的run方法。。
3、创建Thread类的对象
4、将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数。
5、调用Thread类的start方法开启线程。
public class Demo02 { public static void main(String[] args) { //创建线程执行目标类对象 Runnable runn = new MyRunnable(); //将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数 Thread thread = new Thread(runn); Thread thread2 = new Thread(runn); //开启线程 thread.start(); thread2.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("main线程:正在执行!"+i); } } }
public class MyRunnable implements Runnable{ //定义线程要执行的run方法逻辑 @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("我的线程:正在执行!"+i); } } }
1. 实现Runnable的原理
实现Runnable接口,避免了继承Thread类的单继承局限性。覆盖Runnable接口中的run方法,将线程任务代码定义
到run方法中。
创建Thread类的对象,只有创建Thread类的对象才可以创建线程。线程任务已被封装到Runnable接口的run方法中,
而这个run方法所属于Runnable接口的子类对象,所以将这个子类对象作为参数传递给Thread的构造函数,这样,线程
对象创建时就可以明确要运行的线程的任务。
2. 实现Runnable的好处
第二种方式实现Runnable接口避免了单继承的局限性,所以较为常用。实现Runnable接口的方式,更加的符合面向
对象,线程分为两部分,一部分线程对象,一部分线程任务。继承Thread类,线程对象和线程任务耦合在一起。一旦创建
Thread类的子类对象,既是线程对象,有又有线程任务。实现runnable接口,将线程任务单独分离出来封装成对象,类型
就是Runnable接口类型。Runnable接口对线程对象和线程任务进行解耦。