Java成神路 —— 多线程

繁依Fanyi

发布于 2023-05-07 17:04:01

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发布于 2023-05-07 17:04:01

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1.1 进程和线程

1. 进程：

是正在运行的程序
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

2. 线程：

线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径
单线程：一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序
多线程：一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程程序

1.2实现多线程方式一：继承Thread类

1. 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()

2. 实现步骤

定义一个类MyThread继承Thread类
在MyThread类中重写run()方法
创建MyThread类的对象
启动线程

3. 两个小问题

1. 为什么要重写run()方法？

因为run()是用来封装被线程执行的代码

2. run()方法和start()方法的区别？

run()：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用
start()：启动线程；然后由JVM调用此线程的run()方法

3. 代码示例

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread my1 = new MyThread();
        MyThread my2 = new MyThread();

        // my1.run();
        // my2.run();

        //void start() 导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法
        my1.start();
        my2.start();
    }
}

1.3 设置和获取线程名称

1. 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. 代码演示

class MyThread extends Thread {
    public MyThread() {}
    public MyThread(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName()+":"+i);
        }
    }
}


// 测试类
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread my1 = new MyThread();
        MyThread my2 = new MyThread();

        //void setName(String name)：将此线程的名称更改为等于参数 name
        my1.setName("线程1");
        my2.setName("线程2");

        //Thread(String name)
        // MyThread my1 = new MyThread("线程1");
        // MyThread my2 = new MyThread("线程2");
        my1.start();
        my2.start();

        //static Thread currentThread() 返回对当前正在执行的线程对象的引用
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

1.4 线程优先级

1. 线程调度

1. 两种调度方式

分时调度模型：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
抢占式调度模型：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，优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些

2. Java使用的是抢占式调度模型

Java虚拟机采用抢占式调度模型，是指优先让可运行池中优先级高的线程占用CPU，如果可运行池中的线程优先级相同，那么就随机选择一个线程，使其占用CPU。处于运行状态的线程会一直运行，直至它不得不放弃CPU。

3. 随机性

假如计算机只有一个 CPU，那么 CPU 在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到CPU时间片，也就是使用权，才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性，因为谁抢到CPU的使用权是不一定的

2. 优先级相关方法

方法名	说明
final int getPriority()	返回此线程的优先级
final void setPriority(intnewPriority)	更改此线程的优先级线程默认优先级是5；线程优先级的范围是：1-10

3. 代码示例

class ThreadPriority extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}


// 测试类
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPriority tp1 = new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp2 = new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp3 = new ThreadPriority();

        tp1.setName("线程1");
        tp2.setName("线程2");
        tp3.setName("线程3");

        //public final int getPriority()：返回此线程的优先级
        System.out.println(tp1.getPriority()); //5
        System.out.println(tp2.getPriority()); //5
        System.out.println(tp3.getPriority()); //5

        //public final void setPriority(int newPriority)：更改此线程的优先级
        // tp1.setPriority(10000); //IllegalArgumentException

        System.out.println(Thread.MAX_PRIORITY); //10
        System.out.println(Thread.MIN_PRIORITY); //1
        System.out.println(Thread.NORM_PRIORITY); //5

        //设置正确的优先级
        tp1.setPriority(5);
        tp2.setPriority(10);
        tp3.setPriority(1);

        tp1.start();
        tp2.start();
        tp3.start();
    }
}

1.5 线程控制

1. 相关方法

方法名	说明
static void sleep(long millis)	使当前正在执行的线程停留（暂停执行）指定的毫秒数
void join()	等待这个线程死亡
void setDaemon(boolean on)	将此线程标记为守护线程，当运行的线程都是守护线程时，Java虚拟机将退出

2. 代码示例

1. sleep

class ThreadSleep extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

// 测试类
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        
        ThreadSleep ts1 = new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts2 = new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts3 = new ThreadSleep();
        
        ts1.setName("线程1");
        ts2.setName("线程2");
        ts3.setName("线程3");
        
        ts1.start();
        ts2.start();
        ts3.start();
    }
}

2. join

class ThreadJoin extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}

// 测试类
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        
        ThreadJoin tj1 = new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj2 = new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj3 = new ThreadJoin();
        
        tj1.setName("线程1");
        tj2.setName("线程2");
        tj3.setName("线程3");
        
        tj1.start();
        try {
            tj1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        tj2.start();
        tj3.start();
    }
}

3. setDaemon

class ThreadDaemon extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}

//测试类
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDaemon td1 = new ThreadDaemon();
        ThreadDaemon td2 = new ThreadDaemon();

        td1.setName("线程1");
        td2.setName("线程2");

        //设置主线程为线程1
        Thread.currentThread().setName("线程1");

        //设置守护线程
        td1.setDaemon(true);
        td2.setDaemon(true);

        td1.start();
        td2.start();

        for(int i=0; i<10; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
        }
    }
}

1.6 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。

1.7 实现多线程方式二：实现Runnable接口

1. 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

2. 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

3. 多线程的实现方案有两种

继承Thread类
实现Runnable接口

4. 相比继承Thread类，实现Runnable接口的好处

避免了Java单继承的局限性
适合多个相同程序的代码去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设计思想

3. 代码演示

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
        }
    }
}

//测试类
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {

        //创建MyRunnable类的对象
        MyRunnable my = new MyRunnable();

        //创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
        //Thread(Runnable target)
        // Thread t1 = new Thread(my);
        // Thread t2 = new Thread(my);

        //Thread(Runnable target, String name)
        Thread t1 = new Thread(my,"线程1");
        Thread t2 = new Thread(my,"线程2");

        //启动线程
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

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原始发表：2022-03-05，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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