00100_多线程
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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00100_多线程相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1、多线程介绍
(1)进程:进程指正在运行的程序。确切的来说,当一个程序进入内存运行,即变成一个进程,进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定独立功能;
打开任务管理器的方法参考:01011_怎么打开任务管理器?win7打开任务管理器方法
(2)线程:线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行,一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的,这个应用程序也可以称之为多线程程序;
(3)一个程序运行后至少有一个进程,一个进程中可以包含多个线程。
(4)什么是多线程呢?
①即就是一个程序中有多个线程在同时执行;
②单线程程序:即,若有多个任务只能依次执行。当上一个任务执行结束后,下一个任务开始执行,一条队。
③多线程程序:即,若有多个任务可以同时执行,N条队。
2、程序运行原理
(1)分时调度
①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。
(2)抢占式调度
②优先让优先级高的线程使用 CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个(线程随机性),Java使用的为抢占式调度。
3、抢占式调度
(1)大部分操作系统都支持多进程并发运行,现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序;
(2)实际上,CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言,某个时刻,只能执行一个线程,而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快,看上去就是在同一时刻运行;
(3)其实,多线程程序并不能提高程序的运行速度,但能够提高程序运行效率,让CPU的使用率更高。
4、主线程
(1)如果在执行过程遇到循环时间比较长的代码,那么在循环之后的其他代码是不会被马上执行的;
1 class Demo { 2 String name; 3 4 Demo(String name) { 5 this.name = name; 6 } 7 8 void show() { 9 for (int i = 1; i <= 100000000; i++) { 10 System.out.println("name=" + name + ",i=" + i); 11 } 12 } 13 } 14 15 class ThreadDemo { 16 public static void main(String[] args) { 17 Demo d = new Demo("张三"); 18 Demo d2 = new Demo("李四"); 19 d.show(); 20 d2.show(); 21 System.out.println("Hello World!"); 22 } 23 }
(2)若在上述代码中show方法中的循环执行次数很多,这时在d.show();下面的代码是不会马上执行的,并且在dos窗口会看到不停的输出name=张三,i=值,这样的语句。为什么会这样呢?
①原因是:jvm启动后,必然有一个执行路径(线程)从main方法开始的,一直执行到main方法结束,这个线程在java中称之为主线程;
②当程序的主线程执行时,如果遇到了循环而导致程序在指定位置停留时间过长,则无法马上执行下面的程序,需要等待循环结束后能够执行。
(3)那么,能否实现一个主线程负责执行其中一个循环,再由另一个线程负责其他代码的执行,最终实现多部分代码同时执行的效果?
①能够实现同时执行;
②通过Java中的多线程技术来解决该问题。
5、Thread类
(1)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;
(2)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;
(3)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。
6、创建线程方式一继承Thread类
(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。
(2)代码演示:
①自定义线程类
1 public class MyThread extends Thread { 2 //定义指定线程名称的构造方法 3 public MyThread(String name) { 4 //调用父类的String参数的构造方法,指定线程的名称 5 super(name); 6 } 7 /** 8 * 重写run方法,完成该线程执行的逻辑 9 */ 10 @Override 11 public void run() { 12 for (int i = 0; i < 10; i++) { 13 System.out.println(getName()+":正在执行!"+i); 14 } 15 } 16 }
②测试类
1 public class Demo01 { 2 public static void main(String[] args) { 3 // 创建自定义线程对象 4 MyThread mt = new MyThread("新的线程!"); 5 // 开启新线程 6 mt.start(); 7 // 在主方法中执行for循环 8 for (int i = 0; i < 10; i++) { 9 System.out.println("main线程!" + i); 10 } 11 } 12 }
(3)线程对象调用 run方法和调用start方法区别?
①线程对象调用run方法不开启线程,仅是对象调用方法;
②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。
(4)继承Thread类原理
①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。
②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。
③创建线程的目的是什么?
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;
④对于之前的主线程,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;
⑤Thread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。既然Thread类已经定义了线程任务的编写位置(run方法),那么只要在编写位置(run方法)中定义任务代码即可。
(5)获取线程名称
①hread.currentThread()获取当前线程对象;
②Thread.currentThread().getName();获取当前线程对象的名称。
③获取线程名字Thread类方法getName
1 /* 2 * 获取线程名字,父类Thread方法 3 * String getName() 4 */ 5 public class NameThread extends Thread{ 6 7 public NameThread(){ 8 super("小强"); 9 } 10 11 public void run(){ 12 System.out.println(getName()); 13 } 14 } 15 16 /* 17 * 每个线程,都有自己的名字 18 * 运行方法main线程,名字就是"main" 19 * 其他新键的线程也有名字,默认 "Thread-0","Thread-1" 20 * 21 * JVM开启主线程,运行方法main,主线程也是线程,是线程必然就是 22 * Thread类对象 23 */ 24 public class ThreadDemo { 25 public static void main(String[] args) { 26 NameThread nt = new NameThread(); 27 nt.start(); 28 29 30 31 } 32 }
④获取线程名字Thread类方法currentThread
1 /* 2 * 获取线程名字,父类Thread方法 3 * String getName() 4 */ 5 public class NameThread extends Thread{ 6 7 public void run(){ 8 System.out.println(getName()); 9 } 10 } 11 12 /* 13 * 每个线程,都有自己的名字 14 * 运行方法main线程,名字就是"main" 15 * 其他新键的线程也有名字,默认 "Thread-0","Thread-1" 16 * 17 * JVM开启主线程,运行方法main,主线程也是线程,是线程必然就是 18 * Thread类对象 19 * Thread类中,静态方法 20 * static Thread currentThread()返回正在执行的线程对象 21 */ 22 public class ThreadDemo { 23 public static void main(String[] args) { 24 NameThread nt = new NameThread(); 25 nt.start(); 26 27 /*Thread t =Thread.currentThread(); 28 System.out.println(t.getName());*/ 29 System.out.println(Thread.currentThread().getName()); 30 31 32 } 33 }
7、创建线程方式—实现Runnable接口
(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;
(2)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)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。
(4)代码演示:
①自定义线程执行任务类
1 public class MyRunnable implements Runnable { 2 3 // 定义线程要执行的run方法逻辑 4 @Override 5 public void run() { 6 7 for (int i = 0; i < 10; i++) { 8 System.out.println("我的线程:正在执行!" + i); 9 } 10 } 11 }
②测试类
1 public class Demo02 { 2 public static void main(String[] args) { 3 // 创建线程执行目标类对象 4 Runnable runn = new MyRunnable(); 5 // 将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数 6 Thread thread = new Thread(runn); 7 Thread thread2 = new Thread(runn); 8 // 开启线程 9 thread.start(); 10 thread2.start(); 11 for (int i = 0; i < 10; i++) { 12 System.out.println("main线程:正在执行!" + i); 13 } 14 } 15 }
(5)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。
(6)实现Runnable的好处
①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;
②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;
③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;
④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。
8、线程的匿名内部类使用
(1)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;
(2)方式1:创建线程对象时,直接重写Thread类中的run方法;
1 new Thread() { 2 public void run() { 3 for (int x = 0; x < 40; x++) { 4 System.out.println(Thread.currentThread().getName() 5 + "...X...." + x); 6 } 7 } 8 }.start();
(3)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;
1 Runnable r = new Runnable() { 2 public void run() { 3 for (int x = 0; x < 40; x++) { 4 System.out.println(Thread.currentThread().getName() 5 + "...Y...." + x); 6 } 7 } 8 }; 9 new Thread(r).start();
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);
}
}
}
以上是关于00100_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