Java 多线程

Posted 2022-01-24 zzfan

1  线程概述

1.1  进程

　　在操作系统中，每个独立执行的程序都可称为一个进程，也就是 “正在运行的程序”。

　　实际上，进程不是同时运行的，对于一个 CPU 而言，某个时间段只能运行一个程序，也就是只能执行一个进程。操作系统会为每个进程分配一段有限的 CPU 使用时间，CPU 在这段时间内执行某个进程，然后会在下一段时间切换到另一个进程中去执行。

1.2  线程

　　在一个进程中还可以有多个执行单元同时运行，这些执行单元被称为线程。

　　操作系统中至少存在一个线程。

　　多线程成语运行时，每个线程之间都是独立的，他们可以并发执行。和进程一样，也是由CPU轮流执行的。

1.3  进程和线程的区别

　　每个进程都有独立的代码和数据空间。线程可以看成是轻量级的进程，属于同一进程的线程共享代码和数据空间。

　　最根本区别：进程是资源分配的单位，线程是调度和执行的单位。

　　多进程：在操作系统中能同时运行多个任务（程序）。

　　多线程：在同一应用程序中有多个顺序流同时进行。

2  线程的创建

　　Java 提供了两种多线程实现方式，一种是继承 java.lang 包下的 Thread 类；另一种是实现 java.lang.Runnable 接口。

2.1  继承 Thread 类创建多线程

　　JDK 中提供了一个线程类 Thread，通过继承 Thread 类，并重写 Thread 类中的 run() 方法便可实现多线程。

　　在 Thread 类中，提供了一个 start() 方法用于启动新线程，线程启动后，系统会自动调用 run() 方法。

【例1-1】实现一个简单的多线程

public class Example01 
    public static void main(String[] args) 
        MyThread mt = new MyThread();
        mt.start();
        while (true) 
            System.out.println("main()方法正在运行");
        
    

class MyThread extends Thread 
    public void run() 
        while (true) 
            System.out.println("Mythread()的run()方法正在运行。");
        
    

运行结果如下：

　　从图中的运行结果可以看出，两个 while 循环中的打印语句轮流执行。说明该实例实现了多线程。

2.2  实现 Runnable 接口创建多线程

　　Thread 有个缺陷：Java 中只支持单继承，一个类如果继承了某个父类就不能再继承 Thread 类了。为了克服弊端，Thread 类提供了另一个构造方法 Thread(Runnable target)，该方法中，Runnable 是一个接口，它只有一个 run() 方法。当应用时，只需要为该方法提供一个实现了 Runnable 接口的实例对象，这样创建的线程将调用实现了 Runnable 接口中的 run() 方法作为运行代码。

【例2-1】Runnable 接口实现多线程

public class Example02 
    public static void main(String[] args) 
        MyThread2 mt = new MyThread2();
        Thread thread = new Thread(mt);
        thread.start();
        while (true) 
            System.out.println("main()方法正在运行。");
        
    


class MyThread2 implements Runnable 

    @Override
    public void run()      //当调用start()方法时，线程从此处开始执行
        while (true) 
            System.out.println("MyThread类的run()方法正在运行。");
        
    

运行结果如下：

 　　MyThread 类实现了 Runnable 接口，并重写了 Runnable 接口中的run() 方法，通过 Thread 类的构造方法将 MyThread 类的实例对象作为参数传入。由运行结果可以看出，实现了多线程。

2.3  两种方法对比

　　实现 Runnable 接口相对于继承 Thread 类来说，有如下好处：

　　　　适合多个相同程序代码的线程处理同一个资源的情况。

　　　　避免 Java 单继承带来的局限性。

【例2-2】使用 Runnable 实现四个售票窗口同时售票

public class Example03 
    public static void main(String[] args) 
        TicketWindow tw = new TicketWindow();
        new Thread(tw, "窗口1").start();
        new Thread(tw, "窗口2").start();
        new Thread(tw, "窗口3").start();
        new Thread(tw, "窗口4").start();
    

class TicketWindow implements Runnable 
    private int tickets = 100;
    @Override
    public void run() 
        while (true) 
            if (tickets >= 0) 
                Thread th =Thread.currentThread();
                String th_name = th.getName();
                System.out.println(th_name + "：正在发售第 " + tickets-- + " 张票");
            
        
    

 

运行结果如下：

 

　　示例2-2中只创建了一个 TicketWindow 对象，然后创建了四个线程，在每个线程上都去调用这个 TicketWindow 对象中的 run() 方法，这样就可以确保四个线程访问的是同一个 tickets 变量，共享100张票。

2.4  后台线程

　　新创建的线程默认都是前台线程，如果某个线程对象再启动之前调用了 setDaemon(true) 语句，这个线程就变成了一个后台线程。

　　如果一个进程中只有后台线程运行，这个进程就会结束。

 

（待续）