Java——实现多线程

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2022-04-24

Java——实现多线程

一、进程

  • 进程是正在运行的程序
  • 进程是系统进行资源分配和调用的独立单位
  • 每一个进程都有自己的内存空间和系统资源

二、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

三、多线程的实现方式

1、方式1：继承Thread类

  • 定义一个类MyThread继承Thread
  • 在MyThread类中重写run()方法
  • 创建MyThread类的对象
  • 启动线程
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread my1 = new MyThread();
        MyThread my2 = new MyThread();
        my1.start();
        my2.start();
    }
}

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

两个小问题

① 为什么重写run()方法？

run()方法是用来封装被线程执行的代码

② run()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。

2、方式2：实现Runnable接口（建议使用）

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

public class MyRunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable mr = new MyRunnable();
        Thread thread1 = new Thread(mr);
        Thread thread2 = new Thread(mr);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

如果想设置进程名称，可以使用下面的方法：

public class MyRunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable mr = new MyRunnable();
//        Thread thread1 = new Thread(mr);
//        Thread thread2 = new Thread(mr);
        Thread thread1 = new Thread(mr, "A");
        Thread thread2 = new Thread(mr, "B");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

相比继承Thread，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

四、设置和获取线程名称

Thread类中设置和获取线程名称的方法

  • String getName()：返回此线程的名称

修改MyThread类

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

在这里插入图片描述

  • void setName(String name)：将此线程的名称更改为等于参数name
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread my1 = new MyThread();
        my1.setName("A");
        MyThread my2 = new MyThread();
        my2.setName("B");
        my1.start();
        my2.start();
    }
}

在这里插入图片描述

  • 此外，可以使用Thread(String
    name)带参构造方法直接设置线程名称。需要注意的是，这里需要在MyThread类中定义无参构造方法和带参构造方法
public 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);
        }
    }
}

public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*MyThread my1 = new MyThread();
        my1.setName("A");
        MyThread my2 = new MyThread();
        my2.setName("B");*/
        MyThread my1 = new MyThread("A");
        MyThread my2 = new MyThread("B");
        my1.start();
        my2.start();
    }
}

如果想获取当前正在执行的线程对象的名称，可以使用下面的代码：

System.out.println(Thread.currentThread().getName());

五、线程调度

线程的两种调度模型

  • 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
  • 抢占式调用模型：优先让优先级高的线程使用CPU，如果线程优先级相同，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

Java使用的是抢占式调度模型。

假如计算机只有一个CPU，那么CPU在某一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

六、Thread类中设置和获取线程优先级的方法

  • public final int getPriority()：返回此线程的优先级
  • public final void setPriority(int newPriority)：更改此线程的优先级

优先级优先级范围1-10，线程默认优先级5。线程优先级高仅仅表示线程获取的CPU时间片的几率高，但是要在次数比较多，或者多次运行的时候才能看见想要的效果

七、线程控制

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

public class ThreadSleepDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadSleep ts1 = new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts2 = new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts3 = new ThreadSleep();
        ts1.setName("曹操");
        ts2.setName("刘备");
        ts3.setName("孙权");
        ts1.start();
        ts2.start();
        ts3.start();
    }
}

在这里插入图片描述

  • void join()：等待这个线程死亡
public class ThreadJoin extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}

public class ThreadJoinDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadJoin tj1 = new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj2 = new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj3 = new ThreadJoin();
        tj1.setName("康熙");
        tj2.setName("四阿哥");
        tj3.setName("八阿哥");
        tj1.start();
        try {
            tj1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        tj2.start();
        tj3.start();
    }
}

在这里插入图片描述

  • void setDaemon(boolean on)：将此线程标记为守护线程，当运行的线程是守护线程时，Java虚拟机将退出
public class ThreadDaemon extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + "," + i);
        }
    }
}

public class ThreadDaemonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDaemon td1 = new ThreadDaemon();
        ThreadDaemon td2 = new ThreadDaemon();
        td1.setName("刘备");
        td2.setName("关羽");
        //设置主线程
        Thread.currentThread().setName("刘备");
        //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);
        }
    }
}

在这里插入图片描述

八、线程的生命周期

在这里插入图片描述

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