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Java 多线程(一)—— 概念的引入

 

并发和并行

  并行:指两个或多个时间在同一时刻发生(同时发生);

  并发:指两个或多个事件在一个时间段内发生。

  在操作系统中,安装了多个程序,并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,这在单 CPU 系统中,每一时刻只能有一道程序执行,即微观上这些程序是分时的交替运行,只不过是给人的感觉是同时运行,那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

  而在多个 CPU 系统中,则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上(CPU),实现多任务并行执行,即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序,这样多个程序便可以同时执行。

  目前电脑市场上说的多核 CPU,便是多核处理器,核 越多,并行处理的程序越多,能大大的提高电脑运行的效率。

注意:单核处理器的计算机肯定不能并行的处理多个任务,只能是多个任务交替的在单个 CPU 上运行。

 

进程和线程

  进程:是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序可以同时运行多个进程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。

  线程:进程内部的一个独立执行单元;一个进程可以同时并发的运行多个线程,可以理解为一个进程便相当于一个单 CPU 操作系统,而线程便是这个系统中运行的多个任务。

 

注意:1、因为一个进程中的多个线程是并发运行的,那么从微观角度看也是有先后顺序的,哪个线程执行完全取决于 CPU 的调度,程序员是干涉不了的。而这也就造成的多线程的随机性。

   2、Java 程序的进程里面至少包含两个线程,主进程也就是 main()方法线程,另外一个是垃圾回收机制线程。每当使用 java 命令执行一个类时,实际上都会启动一个 JVM,每一个 JVM 实际上就是在操作系统中启动了一个线程,java 本身具备了垃圾的收集机制,所以在 Java 运行时至少会启动两个线程。

   3、由于创建一个线程的开销比创建一个进程的开销小的多,那么我们在开发多任务运行的时候,通常考虑创建多线程,而不是创建多进程。

     4、多线程是为了同步完成多个任务,不是为了提高程序运行效率,而是通过提高资源使用效率来提高系统的效率。比如做一个添加功能,需要向很多用户发送短信和邮件,如果需要一分钟,不能能让用户等一分钟才响应,可以使用多线程做后台发送,如果是单核,则多个任务交替的在单个 CPU 上运行,理论上比不使用多线程耗时多,因为CPU切换任务需要耗费时间,如果是多核,则可以提高资源的使用效率,多核可以充分利用上。

  

如何创建多线程

第一种方法:继承 Thread 类

步骤:1、定义一个线程类 A 继承于 java.lang.Thread 类

   2、在 A 类中覆盖 Thread 类的 run() 方法

   3、在 run() 方法中编写需要执行的操作

   4、在 main 方法(线程)中,创建线程对象,并启动线程

      创建线程类:A类 a = new A()类;

      调用 start() 方法启动线程:a.start();

/** * @author: ChenHao * 创建多线程的第一种方式,继承java.lang.Thread类 * @Description:创建一个子线程,完成1-100之间自然数的输出。同样,主线程执行同样的操作 * @Date: Created in 10:50 2018/10/29 */public class TestThread { public static void main(String [] args){ SubThread subThread1=new SubThread(); SubThread subThread2=new SubThread(); //调用线程的start(),启动此线程;调用相应的run()方法 subThread1.start(); subThread2.start(); //一个线程只能够执行一次start(),start()中会判断threadStatus的状态是否为0,不为0则抛出异常 //subThread1.start(); //不能通过Thread实现类对象的run()去启动一个线程,此时只是主线程调用方法而已,并没有启动线程 //subThread1.run(); for (int i=0;i<=100;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i); } }}//1.创建一个继承Thread的子类class SubThread extends Thread{ //2.重写run方法,方法内实现此子线程要完成的功能 @Override public void run(){ for (int i=0;i<=100;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i); } }}

注意:1、不能通过Thread实现类对象的run()去启动一个线程,此时只是主线程调用方法而已,并没有启动线程,要启动线程,必须通过Start()方法

   2、一个线程只能够执行一次start(),start()中会判断threadStatus的状态是否为0,不为0则抛出异常,所以一个线程调用两次start()会报异常

 

第二种方法:实现 Runnable 接口

1、Runnable接口应由任何类实现,其实例将由线程执行。 该类必须定义一个无参数的方法,称为run 。 2、该接口旨在为希望在活动时执行代码的对象提供一个通用协议。此类整个只有一个 run() 抽象方法

 

 

 

步骤:1、定义一个线程类 A 实现于 java.lang.Runnable 接口(注意:A类不是线程类,没有 start()方法,不能直接 new A 的实例启动线程)

   2、在 A 类中覆盖 Runnable 接口的 run() 方法

   3、在 run() 方法中编写需要执行的操作

   4、在 main 方法(线程)中,创建线程对象,并启动线程

      创建线程类:Thread t = new Thread( new A类() ) ;

      调用 start() 方法启动线程:t.start();

package main.java.Thread;/** * @author: ChenHao * @Description:创建多线程的方式二:实现runnable * 对比一下继承的方式 VS 实现的方式 * 哪个方式好?实现的方式优于继承的方式 * why? ①避免java单继承的局限性 * ②如果多个线程要操作同一份资源,更适合使用实现的方式 * @Date: Created in 10:50 2018/10/29 */public class TestThread2 { public static void main(String [] args){ //此程序存在线程的安全问题,打印车票时,会出现重票、错票,后面线程同步会讲到 Window window=new Window(); Thread thread1=new Thread(window,"窗口一"); Thread thread2=new Thread(window,"窗口二"); Thread thread3=new Thread(window,"窗口三"); thread1.start(); thread2.start(); thread3.start(); }}class Window implements Runnable{ int ticket=100; @Override public void run(){ while (true){ if(ticket > 0){ try { Thread.currentThread().sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售票,票号为:"+ticket--); }else { break; } } }}

哪个方式好?实现的方式优于继承的方式

  why? ①避免java单继承的局限性     ②如果多个线程要操作同一份资源,更适合使用实现的方式注意:此程序存在线程的安全问题,打印车票时,会出现重票、错票,下一篇线程同步会讲到

 第三种方法:使用匿名内部类创建线程

public static void main(String[] args) { for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){ System.out.println("玩游戏"+i); if(i==5){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for(int i = 0 ; i < 10 ;i++){ System.out.println("播放音乐"+i); } } }).start(); } }}

 

 

 

, 1, 0, 9);

欢迎阅读本文章: 桂建平

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