B站狂神说Java笔记-多线程

Posted 2021-08-31 闲言_

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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B站狂神说Java笔记-多线程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

狂神视频地址

https://www.bilibili.com/video/BV1V4411p7EF

1.任务

生活中的例子、边吃饭、边玩手机

开车、打电话、挂点滴

上厕所、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。

2.进程

在操作系统中运行的程序就是进程，比如你的QQ、播放器、游戏、IDE等等。。。

一个进程可以有多个线程，如视频中同时听声音，看图像，看弹幕，等等

1.说起进程，就不得不说下程序。程序是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。
2.而进程是执行程序的一次执行过程，它是动态的概念。是系统资源分配的单位
3.通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位。

注意：很多多线程是模拟出来的，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，在同一时间点，cpu 只能执行一个代码，因为切换的很快，所以有同时执行的错觉。

总结：
1.线程就是独立的执行路径;
2.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;
3.main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序;
4.在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器（CPU）安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为的干预的。
5.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。
6.线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。
7.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;

3.多线程

原来是一条路，慢慢因为车太多了，道路堵塞，效率极低。
为了提高使用的频率，能够充分利用道路，于是加了多个车道。

原来的方法调用

多线程下的方法调用

线程实现三种方式
1.继承Thread类
2.实现Runnable 接口
3.实现Callable 接口

继承Thread类实现多线程步骤如下：
1.自定义线程类继承Thread类
2.重写run() 方法，编写线程执行体
3.创建线程对象，调用start() 方法启动线程

创建线程方式1：继承Thread（通过查看源码发现Thread 是实现Runnable接口的）
注意：线程开启不一定立即执行，由CPU调度安排。

public class TestThread1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        //run方法 线程体
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在撸代码--"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        //调用start()方法 ，开启线程
        testThread1.start();

        //main线程，主线程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在学习--"+i);
        }

    }
}

//执行结果
我在学习--0
我在学习--1
我在学习--2
我在学习--3
我在学习--4
我在学习--5
我在学习--6
我在学习--7
我在撸代码--0
我在撸代码--1
我在学习--8
我在撸代码--2
我在撸代码--3
我在撸代码--4
我在学习--9
我在撸代码--5
我在撸代码--6
我在撸代码--7
我在撸代码--8
我在撸代码--9

案例：网图下载

package cn.bloghut.thread;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;

/**
 * @author by 闲言
 * @classname TestThread2
 * @description 实现多线程同步下图片
 * @date 2021/7/27 18:25
 */
public class TestThread2 extends Thread{

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    public TestThread2(String url,String name){
        this.name = name;
        this.url = url;
    }

    /**
     * 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("下载了文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 thread1 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d8885c9a178b2fcaea732190717b516d.png", "1.jpg");
        TestThread2 thread2 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d8885c9a178b2fcaea732190717b516d.png", "2.jpg");
        TestThread2 thread3 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d8885c9a178b2fcaea732190717b516d.png", "3.jpg");
        //先下载t1
        thread1.start();
        //先下载t2
        thread2.start();
        //先下载t3
        thread3.start();
    }
}

class WebDownloader{
    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");
        }
    }

}

//输出
下载了文件名为：2.jpg
下载了文件名为：1.jpg
下载了文件名为：3.jpg

创建线程方式2：实现Runnable接口

package cn.bloghut.thread;

/**
 * @author by 闲言
 * @classname TestThread1
 * @description 实现多线程第二种方式
 * @date 2021/7/27 18:13
 */
public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        //run方法 线程体
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在撸代码--"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建线程对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
        //创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程
        Thread thread = new Thread(testThread3);
        thread.start();

        //main线程，主线程
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在学习--"+i);
        }

    }
}
//输出

我在学习--0
我在学习--1
我在学习--2
我在学习--3
我在学习--4
我在撸代码--0
我在学习--5
我在撸代码--1
我在学习--6
我在撸代码--2
我在撸代码--3
我在学习--7
我在学习--8
我在学习--9
我在撸代码--4
我在撸代码--5
我在撸代码--6
我在撸代码--7
我在撸代码--8
我在撸代码--9

4.Thread 和Runnable小结

继承Thread类
1.子类继承Thread 类具有多线程能力
2.启动线程：子类对象.start()
3.不建议使用：避免OOP单继承局限性

实现Runnable 接口
1.实现接口Runnable 具有多线程能力
2.启动线程：传入目标对象+Thread对象.start（）
3.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

5.案例：龟兔赛跑

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.故事中是乌龟赢了，兔子需要睡觉，所以我们模拟兔子睡觉
6.终于，乌龟赢了

package cn.bloghut.thread;

/**
 * @author by 闲言
 * @classname Race
 * @description 模拟龟兔赛跑
 * @date 2021/7/27 19:13
 */
public class Race implements Runnable {

    //胜利者
    private static String winner;

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") || i % 10 == 0) {
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果比赛结束了，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) {
        if (winner != null) {//已经由胜利者了
            return true;
        } else {
            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, "乌龟").start();
        new Thread(race, "兔子").start();

    }

}
//结果
Winner is 乌龟

创建线程方式3：实现Callable 接口
1.实现Callable接口，需要返回值类型
2.重写call 方法，需要抛出异常
3.创建目标对象
4.创建执行服务：
5.提交执行：
6.获取结果：
7.关闭服务：

package cn.bloghut.callable;

import cn.bloghut.thread.TestThread2;
import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;

/**
 * @author by 闲言
 * @classname TestCallable
 * @description 线程创建方式三：实现Callable即可
 * @date 2021/7/29 12:03
 */
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    public TestCallable(String url, String name) {
        this.name = name;
        this.url = url;
    }
    //下载图片线程的执行体
    @Override
    public Boolean call() throws Exception {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downLoader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {

        TestCallable t1 = new TestCallable("https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d8885c9a178b2fcaea732190717b516d.png", "1.jpg");
        TestCallable t2 = new TestCallable("https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d8885c9a178b2fcaea732190717b516d.png", "2.jpg");
        TestCallable t3 = new TestCallable("https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d8885c9a178b2fcaea732190717b516d.png", "3.jpg");

        //1.创建执行服务
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
        //2.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();

    }
}

class WebDownloader {
    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");
        }
    }

}

6.静态代理

静态代理总结：
1.真实对象和代理对象都要实现同一个接口
2.代理对象要代理真实角色
好处：
代理对象可以做很多对象做不了的事情
真实对象专注做自己的事情

package cn.bloghut.proxy;

/**
 * @author by 闲言
 * @classname StactProxy
 * @description 静态代理简单说明
 * @date 2021/7/29 12:19
 */
public class StacticProxy {
    public static void main(String[] args) {
        You you = new You();//你要结婚

        new Thread( () -> System.out.println("嘤嘤嘤")).start();

        new WeddingCompany(new You()).hashCode();
    }
}

interface Marry {
    void HappyMarry();
}

//真实角色，你去结婚
class You implements Marry {

    @Override
    public void HappyMarry() {

        System.out.println("闲言要结婚了，超开心");
    }
}

//真实角色，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 = target;
    }

    @Override
    public void HappyMarry() {
        before();
        this.target.HappyMarry();//这就是真实对象
        after();
    }

    private void after() {
        System.out.println("结婚之后，收尾款");
    }

    private void before() {
        System.out.println("结婚之前，布置现场");
    }

}

7.Lambda表达式

入希腊字母表中排序第十一位的字母，英语名称为Lambda
避免内部类定义过多
其实质属于函数式编程概念

（params） -> expression  [表达式]
（params） -> statement [语句]
（params） -> {statement }

new Thread(()-> System.out.println("多线程学习")).start();

为什么要使用lambda 表达式
1.避免你们内部类定义过多
2.可以让你的代码看起来很简洁
3.去掉了一堆没有意义的代码，只留下核心的逻辑

函数式接口的定义
1.任何接口，如果只包含唯一一个抽象方法，那么它就是一个函数式接口。
2.对于函数式接口，我们可以通过lambda 表达式来创建该接口的对象。

public interface Runnable{
    public abstract void以上是关于B站狂神说Java笔记-多线程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 
 B站狂神说Java笔记-java流程控制
 B站狂神说Java笔记-java基础语法
 B站狂神说Java---记录SpringMVC学习笔记
 B站狂神说Java笔记-数组
 B站狂神说Java笔记-面向对象编程
 B站狂神说Java笔记-java方法