一脚踩进java之基础篇43——线程Thread和Runnable

Posted 2020-12-07 smile,你

一、Thread类

1.1 该如何创建线程呢？

　　通过API中搜索，查到Thread类。通过阅读Thread类中的描述。Thread是程序中的执行线程。Java 虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程。

1.2 继续阅读，发现创建新执行线程有两种方法。

1）一种方法是将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。创建对象，开启线程。run方法相当于其他线程的main方法。

2）另一种方法是声明一个实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象，传入到某个线程的构造方法中，开启线程。

二、创建线程——继承Thread类

2.1　创建线程的步骤：

　　1）定义一个类继承Thread。

　　2）重写run方法。

　　3）创建子类对象，就是创建线程对象。

　　4）调用start方法，开启线程并让线程执行，同时还会告诉jvm去调用run方法。

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建自定义线程对象
        MyThread mt = new MyThread("新的线程！");
        //开启新线程
        mt.start();
        //在主方法中执行for循环
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main线程！"+i);
        }
    }
}

public class MyThread extends Thread {
    //定义指定线程名称的构造方法
    public MyThread(String name) {
        //调用父类的String参数的构造方法，指定线程的名称
        super(name);
    }
    /**
     * 重写run方法，完成该线程执行的逻辑
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);
        }
    }
}

　　思考：线程对象调用 run方法和调用start方法区别？

　　线程对象调用run方法不开启线程。仅是对象调用方法。线程对象调用start开启线程，并让jvm调用run方法在开启的线程中执行。

2.2 继承Thread类原理

　　1）我们为什么要继承Thread类，并调用其的start方法才能开启线程呢？

　　继承Thread类：因为Thread类用来描述线程，具备线程应该有功能。那为什么不直接创建Thread类的对象呢？

　　如下代码：

Thread t1 = new Thread();
t1.start();//这样做没有错，但是该start调用的是Thread类中的run方法，而这个run方法没有做什么事情，更重要的是这个run方法中并没有定义我们需要让线程执行的代码。

　　2）创建线程的目的是什么？

　　①是为了建立程序单独的执行路径，让多部分代码实现同时执行。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务。

　　②对于之前所讲的主线程，它的任务定义在main函数中。自定义线程需要执行的任务都定义在run方法中。

　　③Thread类run方法中的任务并不是我们所需要的，只有重写这个run方法。

2.3 多线程的内存图解

　　1）多线程执行时，到底在内存中是如何运行的呢？

　　　以上个程序为例，进行图解说明：

　　　多线程执行时，在栈内存中，其实每一个执行线程都有一片自己所属的栈内存空间。进行方法的压栈和弹栈。

 当执行线程的任务结束了，线程自动在栈内存中释放了。但是当所有的执行线程都结束了，那么进程就结束了。

2.4 获取线程名称

　　1）开启的线程都会有自己的独立运行栈内存，那么这些运行的线程的名字是什么呢？该如何获取呢？

　　既然是线程的名字，按照面向对象的特点，是哪个对象的属性和谁的功能，那么我们就去找那个对象就可以了。

　　查阅Thread类的API文档发现有个方法是获取当前正在运行的线程对象。还有个方法是获取当前线程对象的名称。

class MyThread extends Thread {  //继承Thread
    MyThread(String name){
        super(name);
    }
    //复写其中的run方法
    public void run(){
        for (int i=1;i<=20 ;i++ ){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+",i="+i);
        }
    }
}
class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args)     {
        //创建两个线程任务
        MyThread d = new MyThread();
        MyThread d2 = new MyThread();
        d.run();//没有开启新线程, 在主线程调用run方法
        d2.start();//开启一个新线程，新线程调用run方法
    }
}

　　通过结果观察，原来主线程的名称：main；自定义的线程：Thread-0，线程多个时，数字顺延。如Thread-1......

　　进行多线程编程时，不要忘记了Java程序运行是从主线程开始，main方法就是主线程的线程执行内容。

三、创建线程——实现Runnable接口

3.1 创建线程的另一种方法是声明实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象，传入到某个线程的构造方法中，开启线程。

　　查看Runnable接口说明文档：Runnable接口用来指定每个线程要执行的任务。包含了一个 run 的无参数抽象方法，需要由接口实现类重写该方法。

3.2 创建线程的步骤。

　　1）定义类实现Runnable接口。

　　2）覆盖接口中的run方法。。

　　3）创建Thread类的对象

　　4）将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数。

　　5）调用Thread类的start方法开启线程。

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程执行目标类对象
        Runnable runn = new MyRunnable();
        //将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数
        Thread thread = new Thread(runn);
        Thread thread2 = new Thread(runn);
        //开启线程
        thread.start();
        thread2.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main线程：正在执行！"+i);
        }
    }
}

public class MyRunnable implements Runnable{

    //定义线程要执行的run方法逻辑
    @Override
    public void run() {
        
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我的线程：正在执行！"+i);
        }
    }
}

3.3 实现Runnable的原理

　　1）为什么需要定一个类去实现Runnable接口呢？继承Thread类和实现Runnable接口有啥区别呢？

　　实现Runnable接口，避免了继承Thread类的单继承局限性。覆盖Runnable接口中的run方法，将线程任务代码定义到run方法中。

　　创建Thread类的对象，只有创建Thread类的对象才可以创建线程。线程任务已被封装到Runnable接口的run方法中，而这个run方法所属于Runnable接口的子类对象，所以将这个子类对象作为参数传递给Thread的构造函数，这样，线程对象创建时就可以明确要运行的线程的任务。

3.4 实现Runnable的好处

第二种方式实现Runnable接口避免了单继承的局限性，所以较为常用。实现Runnable接口的方式，更加的符合面向对象，线程分为两部分，一部分线程对象，一部分线程任务。继承Thread类，线程对象和线程任务耦合在一起。一旦创建Thread类的子类对象，既是线程对象，有又有线程任务。实现runnable接口，将线程任务单独分离出来封装成对象，类型就是Runnable接口类型。Runnable接口对线程对象和线程任务进行解耦。

3.5 线程的匿名内部类使用

使用线程的内匿名内部类方式，可以方便的实现每个线程执行不同的线程任务操作。

1）方式1：创建线程对象时，直接重写Thread类中的run方法

new Thread() {
    public void run() {
        for (int x = 0; x < 40; x++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "...X...." + x);
        }
    }
}.start();

2）方式2：使用匿名内部类的方式实现Runnable接口，重新Runnable接口中的run方法

Runnable r = new Runnable() {
    public void run() {
        for (int x = 0; x < 40; x++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "...Y...." + x);
        }
    }
};
new Thread(r).start();