java--线程的构建（来源疯狂java讲义）

首先在这里先介绍一下线程和进程的区别：

 

进程是一个程序一次运行的状态，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立的单位。

进程包括三个特征：

独立性：进程是系统中独立存在的实体，它可以拥有自己独立的资源，每一个进程都拥有自己的私有地址空间，在没有经过进程本身允许的情况下，一个用户的进程不可以直接访问其他进程的地址空间。

动态性：进程和程序的区别在于，程序只是一个静态的指令集合。而进程是一个正在系统中活动的指令集合。在进程中加入了时间概念。进程具有自己的生命周期和各种不同的状态。这些概念在程序中都是不具备的。

并发性：多个进程可以在单个处理器上并发执行。多个进程之间不会互相影响。

 

并发性和并行性：这是两个不同的概念，并行性是指在同一时刻，有多条指令在多个处理器上同时执行，并发是指在同一时刻只能有一条指令执行，但多个进程指令被快速轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。

 

其次，我们介绍一下线程的创建和启动：

 

线程的创建有：继承Thread类、实现Runnable接口、使用Callable和Future创建线程

1、继承Thread类：

它在java.lang.Thread   

原形为：

Public class Thread extends Object implements Runnable{}

它实现了Runnable 接口。

通过继承Thread类创建线程类步骤入下：

（1）、定义Thread类的子类，并重写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，即创建线程对象。

（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。

Start（）方法，就是提醒一下该线程该运转了，然后立刻读取start（）下面的代码。

 

下面列举一个通过继承Thread类来创建线程类。

Public class FistThread extends Thread{

Private int i;

//重写run 方法，run方法的方法体就是线程的执行体

Public void run（）{

For （ ; i<100 ; i++）{

//当线程类继承Thread类时，直接使用this即可以获取当前线程

//Thread对象的getName（）返回当先线程的名字

//因此可以直接调用getName（）方法返回当前线程的名字

System.out.println ( getName() +” ”+i);

}

}

Public static void main (String [] args){

For(int i=0; i<100 ;i++){

//调用Thread的currentThread()方法获取当前线程

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ “ ”+i);

If(i==20){

//创建启动第一个线程

new FirstThread().start();

//创建启动第二个线程

new FirstThread().start();

} 

}

}

}

 

使用继承Thread类的方法来创建线程类时，多个线程之间无法共享线程类的实例变量。

就上面的例子，相当于创建了两个线程，每个线程都能够运行100次。

2、实现Runnable 接口创建线程类：

实现Runnable接口来创建并启动多线程步骤如下：

（1）、定义Runnable接口的实现类，并重写该类接口的run方法，该run方法的方法体同样是该线程的执行体。

（2）、创建Runnable实现类的实例，并以此例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。

（3）、调用线程对象start（）方法来启动该线程。

 

下面列举一个通过实现Runnable接口创建线程类。

Public class SecondThread implements Runnable{

Private int i;

Public void run (){

For( ; i<100;i++){

//当线程类实现Runnable接口时

//如果想获得当前线程，只能用Thread.currentThread()方法

System.out.println(Thread.currentThread().getName() +” ”+i);

}

}

Public static void main(String []  args){

For (int i=0;i<100;i++){

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+” ”+i);

If(i==20){

SecondThread st =new SecondThread();

//通过new Thread(target,name)方法创建新线程

New Thread (st,”新线程1”).start();

New Thread(st,”新线程2”).start();

}

}

}

}

 

运行结果可以看出去两个线程i变量是连续的，也就是采用Runnable 接口的方式创建多个线程可以共享线程类的实例属性。

3、使用Callable 和 Future 创建线程

首先为什么出现这种方法。先看看前两个方法创建线程的缺点。

通过实现 Runnable 接口创建多线程时，Thread 类的作用就是把run方法包装成线程执行体，那么是否可以直接把任何方法包装成线程执行体?Java 目前是不行的。

Java 5 开始，Java 提供了Callable 接口，该接口是Runnable 的增强版，Callable 接口提供了一个call方法，该方法可以有返回值 也可以声明抛出异常。

注意：Callable 接口有泛型限制，Callable 接口里的泛型参数类型与call方法返回值类型相同。

创建并启动有返回值得线程的步骤如下：

（1）、创建Callable 接口的实现类，并实现call()方法，该call方法作为线程执行体，且该call方法有返回值。

（2）创建Callable实现类的实例，并使用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。

（3）使用FutureTask 对象作为Thread 对象的target  来创建并启动线程。

（4）调用FutureTask 对象的get方法来获得子线程执行结束之后的返回值。

下面程序通过实现Callable 接口来实现线程类，并启动该线程：

import java.util.concurrent.Callable;

import java.util.concurrent.FutureTask;

public class ThirdThread implements Callable<Integer>

{

//实现call()方法，作为线程的执行体

public Integer call(){

int i=0;

for( ;i<20;i++){

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量 i的值为："+i);

}

return i;

}

public static void main(String[] args){

//创建Callable 对象

ThirdThread rt=new ThirdThread();

//使用FutureTask来包装Callable对象

FutureTask<Integer> task= new FutureTask<Integer>(rt);

for(int i=0 ;i<20;i++){

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量为:"+i);

if(i==5){

//开始线程

new Thread(task,"有返回值的线程").start();

}

}try

{

System.out.println("子线程的返回值为："+task.get());

}

catch (Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

}

 

}

 

记住需要import java.util.concurrent.Callable;  import java.util.concurrent.FutureTask;

程序最后调用FutureTask 对象的get方法来返回call方法的返回值------该方法将导致主线程被阻塞，直到call方法结束并返回为止。

如果代码为下面这样：

import java.util.concurrent.Callable;

import java.util.concurrent.FutureTask;

public class ThirdThread implements Callable<Integer>

{

//实现call()方法，作为线程的执行体

public Integer call(){

int i=0;

for( ;i<20;i++){

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量 i的值为："+i);

}

return i;

}

public static void main(String[] args){

//创建Callable 对象

ThirdThread rt=new ThirdThread();

//使用FutureTask来包装Callable对象

FutureTask<Integer> task= new FutureTask<Integer>(rt);

for(int i=0 ;i<20;i++){

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"的循环变量为:"+i);

if(i==5){

//开始线程

new Thread(task,"有返回值的线程").start();

try{

System.out.println("子线程的返回值为："+task.get());

}

catch (Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

}

 

}

}

 

}

 

那么输出结果为：

main的循环变量为:0

main的循环变量为:1

main的循环变量为:2

main的循环变量为:3

main的循环变量为:4

main的循环变量为:5

有返回值的线程的循环变量 i的值为：0

有返回值的线程的循环变量 i的值为：1

有返回值的线程的循环变量 i的值为：2

有返回值的线程的循环变量 i的值为：3

有返回值的线程的循环变量 i的值为：4

有返回值的线程的循环变量 i的值为：5

有返回值的线程的循环变量 i的值为：6

有返回值的线程的循环变量 i的值为：7

有返回值的线程的循环变量 i的值为：8

有返回值的线程的循环变量 i的值为：9

有返回值的线程的循环变量 i的值为：10

有返回值的线程的循环变量 i的值为：11

有返回值的线程的循环变量 i的值为：12

有返回值的线程的循环变量 i的值为：13

有返回值的线程的循环变量 i的值为：14

有返回值的线程的循环变量 i的值为：15

有返回值的线程的循环变量 i的值为：16

有返回值的线程的循环变量 i的值为：17

有返回值的线程的循环变量 i的值为：18

有返回值的线程的循环变量 i的值为：19

子线程的返回值为：20

main的循环变量为:6

main的循环变量为:7

main的循环变量为:8

main的循环变量为:9

main的循环变量为:10

main的循环变量为:11

main的循环变量为:12

main的循环变量为:13

main的循环变量为:14

main的循环变量为:15

main的循环变量为:16

main的循环变量为:17

main的循环变量为:18

main的循环变量为:19

也就验证了上面的情况  get方法会使主线程阻断。直到call方法结束后。才调用主线程。

 

创建线程的三种方式对比：

 

采用实现Runnable Callable 接口的方式创建多线程——

线程类只是实现了Runnable 接口或Callable 接口 ，还可以继承其他类。

在这种方式下，多线程可以共享同一个target对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将CPU 、代码、和数据分开。

劣势是：编程稍稍复杂，如果需要访问当前线程，则必须使用Thread.currentThred()方法。

采用继承Thread类的方式创建多线程————

优势：编写简单，如果需要访问当前线程，则无须使用Thread.currentThread()方法。直接使用this 即可获得当前线程。

劣势：因为线程只能继承一个父类。所以它继承了Thread 不能在继承其他的父类了。