Java（37）线程基础及多线程的实现

作者：季沐测试笔记
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1 进程和线程

1.1 进程：正在运行的程序

是系统进行资源分配和调用的独立单位
每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

1.2 线程是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径

单线程 即一个控制流，多线程即多个控制流

2 多线程的实现

2.1 继承Thread实现:

• 方法介绍

  方法名	说明
  void run()	在线程开启后，此方法将被调用执行
  void start()	使此线程开始执行，Java虚拟机会调用run方法()

• 实现步骤

  • 定义一个类继承Thread类
  • 在类中重写run()方法
  • 创建类的对象
  • 启动线程

• 代码示例

public class ThreadDemo extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1;i < 20;i++){
            System.out.println(getName()+":"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadDemo threadDemo1 = new ThreadDemo();
        ThreadDemo threadDemo2 = new ThreadDemo();

        threadDemo1.setName("线程1");
        threadDemo2.setName("线程2");
        System.out.println(threadDemo1.getPriority());
        System.out.println(threadDemo2.getPriority());
        threadDemo2.setPriority(6);
        threadDemo1.start();
        threadDemo2.start();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }

}

2.1.1 注意：

• run方法封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通的方法
• start启动线程，然后由JVM调用此线程的run方法

2.1.2 获取和设置线程名称

• 方法介绍

  方法名	说明
  void setName(String name)	将此线程的名称更改为等于参数name
  String getName()	返回此线程的名称
  Thread currentThread()	返回对当前正在执行的线程对象的引用

2.1.3 线程调度模型

• 模型分类
  1、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的时间片
  2、抢占调度 优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程的优先级相同会随机选择一个

• Thread()类中获取和设置优先级的方法

  • 获取优先级public final int getPriority()
  • 设置优先级public final void setPriority(int newPriority)
  • Thread.MIN_PRIORITY 值为1
  • Thread.MAX_PRIORITY 值为10
  • ThreadDemo.NORM_PRIORITY 值为 5
  • 线程优先级高仅仅表示获取CPU时间片的几率高，并不是每次都会优先执行

2.1.4 线程的生命周期

线程一共有五种状态，线程在各种状态之间转换。

2.2 实现Runnable：

• Thread构造方法

  方法名	说明
  Thread(Runnable target)	分配一个新的Thread对象
  Thread(Runnable target, String name)	分配一个新的Thread对象

• 实现步骤

  • 定义一个类MyRunnable实现Runnable接口
  • 在MyRunnable类中重写run()方法
  • 创建MyRunnable类的对象
  • 创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
  • 启动线程

• 代码示例

public class RunnableDemo implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1;i < 100;i++){
            System.out.println(i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        RunnableDemo runnableDemo = new RunnableDemo();
        Thread thread1 = new Thread(runnableDemo,"线程1");
        Thread thread2 = new Thread(runnableDemo,"线程2");
        thread1.start();
        thread2.start();

    }
}

与Thread相比，实现Runnable的好处：

• 避免了Java单继承的局限性
• 适合多个相同程序的代码处理同一个资源的情况，把线程和程序的代码、数据有效分离，较好的体现了面向对象的思维

3、实现 Callable接口(Callable接口有返回值 Runnable接口无返回值)，使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程

• 示例代码

public class CallableDemo implements Callable {
    //1）重写抽象方法call方法
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int result = new Random().nextInt(100);
        System.out.println("执行子线程完成某次计算,结果为"+result);
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //2）创建Callable接口实现类对象
        CallableDemo callableDemo = new CallableDemo();
        //FutureTask实现了RunnableFuture接口，RunnableFuture继承了Runnable接口，FutureTask接口就是Runnable接口的实现类
        FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(callableDemo);
        Thread thread1 = new Thread(task); //线程池：省去了创建线程、释放线程的时间
        //3）开启新的线程
        thread1.start();
        System.out.println("result="+task.get());
    }
}