Java多线程学习笔记
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java多线程学习笔记相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
参考B站狂神说视频讲解
多任务
在平时的生活中：
- 我们一边在吃饭，一边看玩手机，还随便看会电视…
- 一边上厕所，一边玩手机…
- …
现实中太多这样同时做多件事情的例子了，看起来是多个任务都在做，其实本质上我们的大脑在同一时间依旧只做了一件事情
多线程
原来只有一条道路，慢慢因为车太多了，道路堵塞，效率极低。为了提高使用的效率，能够充分利用道路，于是加了多个车道。从此，妈妈再也不用担心道路堵塞了。
如果你和你姐只有一个王者号，那是不是玩起来一点也不快乐。但是如果有两个号，你们可以同时登录在线，还可以一起排位是不是很快乐？（但前提是要有两部手机，哈哈哈）。这就是多线程！！！
普通方法调用和多线程
程序、进程、线程
我们打开一个软件播放视频、MV或者其他游戏时。这就是一个进程；而像视频中的字幕、声音、图像等等，这些功能的同时出现就是一个个线程
一个进程可以有多个线程，如视频中同时听到声音、看图像、看弹幕等等
Process(进程) 和 Thread(线程)
- 说起进程，就不得不说下
程序。程序是指指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念 - 而
进程则是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念。是系统资源分配的单位 - 通常在一个进程中可以包含若干个
线程（以前学的main函数一般就是主线程），当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位。
注意：很多线程都是模拟出来的，真正的多线程是指有多个CPU，即多核，如服务器。如果是模拟出来的多线程，即在一个CPU的情况下，在同一个时间点，CPU只能执行一个代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错局。
核心概念
- 线程就是独立的执行路径
- 在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程；
- main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序；
- 在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能认为的干预的
- 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制；
- 线程会带来额外的开销，如CPU调度时间，并发控制开销
- 每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致
线程的三种创建方式
- Thread class（继承Thread类）
- Runnable接口（Thread类实现Runnable接口）
- Callable接口（实现Callable接口）
Thread：
- 自定义线程类继承
Thread类 - 重写
run()方法，编写线程执行体 - 创建线程对象，调用
start()方法启动线程
package com.zya;
// 创建线程方式一: 继承Thread类, 重写run()方法, 调用start开启线程
public class TestThread1 extends Thread
@Override
public void run()
// run方法线程体
for (int i = 0; i < 20; i++)
System.out.println("我在看代码---" + i);
// main线程(主线程)
public static void main(String[] args)
// 创建一个线程对象
TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
// 调用start()方法开启线程
testThread1.start();
// testThread1.run();
for (int i = 0; i < 200; i++)
System.out.println("我在学习多线程---" + i);
总结：注意，线程不一定立即执行，由CPU安排调度
案例：下载图片
我们先要去maven仓库里面找到commons.io的jar包，方便我们下载图片
package com.zya.demo01;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
// 练习Thread, 实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread
private String url; // 网络图片地址
private String name; // 保存的文件名
// 构造方法
public TestThread2(String url, String name)
this.url = url;
this.name = name;
// 下载图片线程的执行体
@Override
public void run()
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloader(url, name);
System.out.println("下载的文件名为: " + name);
public static void main(String[] args)
TestThread2 t1 = new TestThread2("https://img2.baidu.com/it/u=1666816877,3628748726&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=313","美女1.jpg");
TestThread2 t2 = new TestThread2("https://img0.baidu.com/it/u=1559583370,1583672135&fm=253&fmt=auto&app=120&f=JPEG?w=658&h=411","美女2.jpg");
TestThread2 t3 = new TestThread2("https://img0.baidu.com/it/u=1403567536,3787510938&fm=253&fmt=auto&app=120&f=JPEG?w=889&h=500s","美女3.jpg");
// 先下载t1
t1.start();
// 然后是t2
t2.start();
// 最后是t3
t3.start();
// 下载器
class WebDownloader
// 下载方法
public void downloader(String url, String name)
try
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
System.out.println("IO异常, downloader方法出现问题");
可能根据一般程序的结果，每次都是1，2，3；但是在多线程中，可能就是1，2，3、也可能是2，1，3、还有可能是3，2，1、…
实现Runnable
- 定义MyRunnable类实现
Runnable接口 实现run()方法，编写线程执行体- 创建线程对象，调用start()方法启动线程
package com.zya.demo01;
// 创建线程方式二: 实现Runnable接口, 重写run方法,
// 执行线程需要丢入Runnable接口实现类, 调用start方法
public class TestThread3 implements Runnable
@Override
public void run()
// run方法线程体
for (int i = 0; i < 20; i++)
System.out.println("我在看代码---" + i);
// main线程(主线程)
public static void main(String[] args)
// 创建Runnable接口的实现类对象
TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
// 创建线程对象, 通过线程对象来开启我们的线程, 代理
new Thread(testThread3).start();
for (int i = 0; i < 200; i++)
System.out.println("我在学习多线程---" + i);
就着上面那个下载图片的例子，咱们用Runnable接口试试（其他部分不变），只需要将继承Thread换成实现接口Runnable，然后将start的执行形式改一下即可实现（如下给出大致代码）
public class TestThread2 implements Runnable
public static void main(String[] args)
TestThread2 t1 = new TestThread2("https://img2.baidu.com/it/u=1666816877,3628748726&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=313","美女1.jpg");
TestThread2 t2 = new TestThread2("https://img0.baidu.com/it/u=1559583370,1583672135&fm=253&fmt=auto&app=120&f=JPEG?w=658&h=411","美女2.jpg");
TestThread2 t3 = new TestThread2("https://img0.baidu.com/it/u=1403567536,3787510938&fm=253&fmt=auto&app=120&f=JPEG?w=889&h=500s","美女3.jpg");
new Thread(t1).start();
new Thread(t2).start();
new Thread(t3).start();
小结
- 继承Thread类
- 子类继承Thread类具备多线程能力
- 启动线程：子类对象.start()
- 不建议使用：避免OOP单继承局限性
- 实现Runnable接口
- 实现接口Runnable具有多线程能力
- 启动线程：传入目标对象 + Thread对象.start()
- 推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用
OOP：面向对象程序设计(Object Oriented Programming)
初始并发问题
package com.zya.demo01;
// 多个线程同时操作同一个对象
// 买火车票的例子
public class TestThread4 implements Runnable
// 票数
private int ticketNums = 10;
@Override
public void run()
while (true)
if (ticketNums <= 0)
break;
try
Thread.sleep(200);
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--拿到了第" + ticketNums-- + "票");
public static void main(String[] args)
TestThread4 testThread4 = new TestThread4();
new Thread(testThread4,"小明").start();
new Thread(testThread4,"老师").start();
new Thread(testThread4,"黄牛党").start();
在这里我们执行代码发现，会出现两个人抢到同一张票；问题: 多个线程操作同一个资源的情况下, 线程不安全, 数据紊乱
案例：龟兔赛跑-Race
- 1、首先来个赛道距离，然后要离终点越来越近
- 2、判断比赛是否结束
- 3、打印出胜利者
- 4、龟兔赛跑开始
- 5、故事中是乌龟赢得，兔子需要睡觉，所以我们来模拟兔子睡觉
- 6、终于，乌龟赢得比赛
package com.zya.demo01;
// 模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable
// 胜利者
private static String winner;
@Override
public void run()
for (int i = 0; i <= 100; i++)
// 模拟兔子休息
if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i%10==0)
try
Thread.sleep(100);
catch (InterruptedException e)
e.printStackTrace();
// 判断比赛是否结束
boolean flag = gameOver(i);
// 如果比赛结束就停止程序
if (flag)
break;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->跑了" + i + "步");
// 判断是否完成比赛
private boolean gameOver(int steps)
// 判断是否有胜利者
if (winner != null)
// 已经存在胜利者了
return true;
if (steps >= 100)
winner = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("Winner is "+winner);
return true;
return false;
public static void main(String[] args)
Race race = new Race();
new Thread(race, "兔子").start();
new Thread(race, "乌龟").start();
实现Callable接口（了解即可）
- 实现Callable接口，需要返回值类型
- 重写call方法，需要抛出异常
- 创建目标对象
- 创建执行服务：
ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1); - 提交执行：
Future<Boolean> result1 = ser.submit(t1); - 获取结果：
boolean r1 = result1.get(); - 关闭服务：
ser.shutdownNow();
package com.zya.demo02;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;
public class TestCallable implements Callable
private String url; // 网络图片地址
private String name; // 保存的文件名
// 构造方法
public TestCallable(String url, String name)
this.url = url;
this.name = name;
// 下载图片线程的执行体
@Override
public Boolean call()
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloader(url, name);
System.out.println("下载的文件名为: " + name);
return true;
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException
TestCallable t1 = new TestCallable("https://img2.baidu.com/it/u=1666816877,3628748726&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=313","美女1.jpg");
TestCallable t2 = new TestCallable("https://img0.baidu.com/it/u=1559583370,1583672135&fm=253&fmt=auto&app=120&f=JPEG?w=658&h=411","美女2.jpg");
TestCallable t3 = new TestCallable("https://img0.baidu.com/it/u=1403567536,3787510938&fm=253&fmt=auto&app=120&f=JPEG?w=889&h=500s","美女3.jpg");
// 创建执行服务
//可以往线程池放n个任务，但每次执行只执行3个任务，别的任务在排队
ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
// 提交执行
Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
// 获取结果
boolean rs1 = r1.get();
boolean rs2 = r2.get();
boolean rs3 = r3.get();
// 关闭服务
ser.shutdownNow();
// 下载器
class WebDownloader
// 下载方法
public void downloader(String url, String name)
try
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
System.out.println("IO异常, downloader方法出现问题");
Callable的好处：
- 可以定义返回值
- 可以抛出异常
静态代理
代理模式：
- 使用一个代理对象将对象包装起来，然后用该代理对象来取代该对象，任何对原始对象的调用都要通过代理，代理对象是否以及何时调用原始对象的方法
静态模式：
- 要求被代理类和代理类同时实现相应的一套接口，通过代理类调用重写接口的方法，实际上调用的是原始对象的同样的方法
举例子：
- 婚庆公司 = Thread()
- You() = 要调用线程的对象，调用的方法及run()在这里就是lambda表达式实现的方法
package com.zya.demo02;
// 静态代理模式
public class StaticProxy
public static void main(String[] args)
You you = new You(); // 你要结婚
new Thread( () -> System.out.println("我爱你") ).start();
new WeddingCompany(new You()).HappyMarry();
interface Marry
// 人间四大喜事
/*
久旱逢甘霖
他乡遇故知
洞房花烛夜
金榜题名时
*/
void HappyMarry();
// 真实角色, 你去结婚
class You implements Marry
@Override
public void HappyMarry()
System.out.println("要结婚了, 超开心");
// 代理角色, 帮助你结婚
class WeddingCompany implements Marry
// 代理谁-->真实目标角色
private Marry target;
public WeddingCompany(Marry target)
this.target =以上是关于Java多线程学习笔记的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章