场景一:一个业务逻辑有很多次的循环,每次循环之间没有影响,比如验证1万条url路径是否存在,正常情况要循环1万次,逐个去验证每一条URL,这样效率会很低,假设验证一条需要1分钟,总共就需要1万分钟,有点恐怖。这时可以用多线程,将1万条URL分成50等份,开50个线程,没个线程只需验证200条,这样所有的线程执行完是远小于1万分钟的。
场景二:需要知道一个任务的执行进度,比如我们常看到的进度条,实现方式可以是在任务中加入一个整型属性变量(这样不同方法可以共享),任务执行一定程度就给变量值加1,另外开一个线程按时间间隔不断去访问这个变量,并反馈给用户。
总之使用多线程就是为了充分利用cpu的资源,提高程序执行效率,当你发现一个业务逻辑执行效率特别低,耗时特别长,就可以考虑使用多线程。不过CPU执行哪个线程的时间和顺序是不确定的,即使设置了线程的优先级,因此使用多线程的风险也是比较大的,会出现很多预料不到的问题,一定要多熟悉概念,多构造不同的场景去测试才能够掌握!
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所要执行的指令,也包括了执行指令所需的系统资源,不同进程所占用的系统资源相对独立。所以进程是重量级的任务,它们之间的通信和转换都需要操作系统付出较大的开销。线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,但它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。所以线程是轻量级的任务,它们之间的通信和转换只需要较小的系统开销。
Java支持多线程编程,因此用Java编写的应用程序可以同时执行多个任务。Java的多线程机制使用起来非常方便,用户只需关注程序细节的实现,而不用担心后台的多任务系统。
Java语言里,线程表现为线程类。Thread线程类封装了所有需要的线程操作控制。在设计程序时,必须很清晰地区分开线程对象和运行线程,可以将线程对象看作是运行线程的控制面板。在线程对象里有很多方法来控制一个线程是否运行,睡眠,挂起或停止。线程类是控制线程行为的唯一的手段。一旦一个Java程序启动后,就已经有一个线程在运行。可通过调用Thread.currentThread方法来查看当前运行的是哪一个线程。
class ThreadTest{
public static void main(String args[]){
Thread t = Thread.currentThread()
t.setName("单线程")//对线程取名为"单线程"
t.setPriority(8)
//设置线程优先级为8,最高为10,最低为1,默认为5
System.out.println("The running thread: " + t)
// 显示线程信息
try{
for(int i=0i<3i++){
System.out.println("Sleep time " + i)
Thread.sleep(100) // 睡眠100毫秒
}
}catch(InterruptedException e){// 捕获异常
System.out.println("thread has wrong")
}
}
}
多线程的实现方法
继承Thread类
可通过继承Thread类并重写其中的run()方法来定义线程体以实现线程的具体行为,然后创建该子类的对象以创建线程。
在继承Thread类的子类ThreadSubclassName中重写run()方法来定义线程体的一般格式为:
public class ThreadSubclassName extends Thread{
public ThreadSubclassName(){
..... // 编写子类的构造方法,可缺省
}
public void run(){
..... // 编写自己的线程代码
}
}
用定义的线程子类ThreadSubclassName创建线程对象的一般格式为:
ThreadSubclassName ThreadObject =
new ThreadSubclassName()
然后,就可启动该线程对象表示的线程:
ThreadObject.start() //启动线程
应用继承类Thread的方法实现多线程的程序。本程序创建了三个单独的线程,它们分别打印自己的“Hello World!”。
class ThreadDemo extends Thread{
private String whoami
private int delay
public ThreadDemo(String s,int d){
whoami=s
delay=d
}
public void run(){
try{
sleep(delay)
}catch(InterruptedException e)
System.out.println("Hello World!" + whoami
+ " " +delay)
}
}
public class MultiThread{
public static void main(String args[]){
ThreadDemo t1,t2,t3
t1 = new ThreadDemo("Thread1",
(int)(Math.random()*2000))
t2 = new ThreadDemo("Thread2",
(int)(Math.random()*2000))
t3 = new ThreadDemo("Thread3",
(int)(Math.random()*2000))
t1.start()
t2.start()
t3.start()
}
}
实现Runnable接口
编写多线程程序的另一种的方法是实现Runnable接口。在一个类中实现Runnable接口(以后称实现Runnable接口的类为Runnable类),并在该类中定义run()方法,然后用带有Runnable参数的Thread类构造方法创建线程。
创建线程对象可用下面的两个步骤来完成:
(1)生成Runnable类ClassName的对象
ClassName RunnableObject = new ClassName()
(2)用带有Runnable参数的Thread类构造方法创建线程对象。新创建的线程的指针将指向Runnable类的实例。用该Runnable类的实例为线程提供 run()方法---线程体。
Thread ThreadObject = new Thread(RunnableObject)
然后,就可启动线程对象ThreadObject表示的线程:
ThreadObject.start()
在Thread类中带有Runnable接口的构造方法有:
public Thread(Runnable target)
public Thread(Runnable target, String name)
public Thread(String name)
public Thread(ThreadGroup group,Runnable target)
public Thread(ThreadGroup group,Runnable target,
String name)
其中,参数Runnable target表示该线程执行时运行target的run()方法,String name以指定名字构造线程,ThreadGroup group表示创建线程组。
用Runnable接口实现的多线程。
class TwoThread implements Runnable{
TwoThread(){
Thread t1 = Thread.currentThread()
t1.setName("第一主线程")
System.out.println("正在运行的线程: " + t1)
Thread t2 = new Thread(this,"第二线程")
System.out.println("创建第二线程")
t2.start()
try{
System.out.println("第一线程休眠")
Thread.sleep(3000)
}catch(InterruptedException e){
System.out.println("第一线程有错")
}
System.out.println("第一线程退出")
}
public void run(){
try{
for(int i = 0i <5i++){
System.out.println(“第二线程的休眠时间:”
+ i)
Thread.sleep(1000)
}
}catch(InterruptedException e){
System.out.println("线程有错")
}
System.out.println("第二线程退出")
}
public static void main(String args[]){
new TwoThread()
}
}
程序运行结果如下:
正在运行的线程: Thread[第一主线程,5,main
创建第二线程
第一线程休眠
第二线程的休眠时间:0
第二线程的休眠时间:1
第二线程的休眠时间:2
第一线程退出
第二线程的休眠时间:3
第二线程的休眠时间:4
第二线程退出
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一、 什么是多线程:
我们现在所使用操作系统都是多任务操作系统(早期使用的DOS操作系统为单任务操作系统),多任务操作指在同一时刻可以同时做多件事(可以同时执行多个程序)。
多进程:每个程序都是一个进程,在操作系统中可以同时执行多个程序,多进程的目的是为了有效的使用CPU资源,每开一个进程系统要为该进程分配相关的系统资源(内存资源)
多线程:线程是进程内部比进程更小的执行单元(执行流|程序片段),每个线程完成一个任务,每个进程内部包含了多个线程每个线程做自己的事情,在进程中的所有线程共享该进程的资源;
主线程:在进程中至少存在一个主线程,其他子线程都由主线程开启,主线程不一定在其他线程结束后结束,有可能在其他线程结束前结束。Java中的主线程是main线程,是Java的main函数
二、 Java中实现多线程的方式:
继承Thread类来实现多线程:
当我们自定义的类继承Thread类后,该类就为一个线程类,该类为一个独立的执行单元,线程代码必须编写在run()方法中,run方法是由Thread类定义,我们自己写的线程类必须重写run方法。
run方法中定义的代码为线程代码,但run方法不能直接调用,如果直接调用并没有开启新的线程而是将run方法交给调用的线程执行
要开启新的线程需要调用Thread类的start()方法,该方法自动开启一个新的线程并自动执行run方法中的内容
请点击输入图片描述
结果:
请点击输入图片描述
java多线程的启动顺序不一定是线程执行的顺序,各个线程之间是抢占CPU资源执行的,所有有可能出现与启动顺序不一致的情况。
CPU的调用策略:
如何使用CPU资源是由操作系统来决定的,但操作系统只能决定CPU的使用策略不能控制实际获得CPU执行权的程序。
线程执行有两种方式:
1.抢占式:
目前PC机中使用最多的一种方式,线程抢占CPU的执行权,当一个线程抢到CPU的资源后并不是一直执行到此线程执行结束,而是执行一个时间片后让出CPU资源,此时同其他线程再次抢占CPU资源获得执行权。
2.轮循式
每个线程执行固定的时间片后让出CPU资源,以此循环执行每个线程执行相同的时间片后让出CPU资源交给下一个线程执行。
希望对您有所帮助!~