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
结果:
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!~
Java多线程的创建及启动
Java中线程的创建常见有如三种基本形式
1.继承Thread类,重写该类的run()方法。
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1 class MyThread extends Thread {
2
3 private int i = 0
4
5 @Override
6 public void run() {
7 for (i = 0i <100i++) {
8 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
9 }
10 }
11 }
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1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0i <100i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
6 if (i == 30) {
7 Thread myThread1 = new MyThread() // 创建一个新的线程 myThread1 此线程进入新建状态
8 Thread myThread2 = new MyThread() // 创建一个新的线程 myThread2 此线程进入新建状态
9 myThread1.start() // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
10 myThread2.start() // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
11 }
12 }
13 }
14 }
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如上所示,继承Thread类,通过重写run()方法定义了一个新的线程类MyThread,其中run()方法的方法体代表了线程需要完成的任务,称之为线程执行体。当创建此线程类对象时一个新的线程得以创建,并进入到线程新建状态。通过调用线程对象引用的start()方法,使得该线程进入到就绪状态,此时此线程并不一定会马上得以执行,这取决于CPU调度时机。
2.实现Runnable接口,并重写该接口的run()方法,该run()方法同样是线程执行体,创建Runnable实现类的实例,并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。
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1 class MyRunnable implements Runnable {
2 private int i = 0
3
4 @Override
5 public void run() {
6 for (i = 0i <100i++) {
7 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
8 }
9 }
10 }
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1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0i <100i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
6 if (i == 30) {
7 Runnable myRunnable = new MyRunnable()// 创建一个Runnable实现类的对象
8 Thread thread1 = new Thread(myRunnable)// 将myRunnable作为Thread target创建新的线程
9 Thread thread2 = new Thread(myRunnable)
10 thread1.start()// 调用start()方法使得线程进入就绪状态
11 thread2.start()
12 }
13 }
14 }
15 }
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相信以上两种创建新线程的方式大家都很熟悉了,那么Thread和Runnable之间到底是什么关系呢?我们首先来看一下下面这个例子。
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1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0i <100i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
6 if (i == 30) {
7 Runnable myRunnable = new MyRunnable()
8 Thread thread = new MyThread(myRunnable)
9 thread.start()
10 }
11 }
12 }
13 }
14
15 class MyRunnable implements Runnable {
16 private int i = 0
17
18 @Override
19 public void run() {
20 System.out.println("in MyRunnable run")
21 for (i = 0i <100i++) {
22 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
23 }
24 }
25 }
26
27 class MyThread extends Thread {
28
29 private int i = 0
30
31 public MyThread(Runnable runnable){
32 super(runnable)
33 }
34
35 @Override
36 public void run() {
37 System.out.println("in MyThread run")
38 for (i = 0i <100i++) {
39 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
40 }
41 }
42 }
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同样的,与实现Runnable接口创建线程方式相似,不同的地方在于
1 Thread thread = new MyThread(myRunnable)
那么这种方式可以顺利创建出一个新的线程么?答案是肯定的。至于此时的线程执行体到底是MyRunnable接口中的run()方法还是MyThread类中的run()方法呢?通过输出我们知道线程执行体是MyThread类中的run()方法。其实原因很简单,因为Thread类本身也是实现了Runnable接口,而run()方法最先是在Runnable接口中定义的方法。
1 public interface Runnable {
2
3 public abstract void run()
4
5 }
我们看一下Thread类中对Runnable接口中run()方法的实现:
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@Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run()
}
}
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也就是说,当执行到Thread类中的run()方法时,会首先判断target是否存在,存在则执行target中的run()方法,也就是实现了Runnable接口并重写了run()方法的类中的run()方法。但是上述给到的列子中,由于多态的存在,根本就没有执行到Thread类中的run()方法,而是直接先执行了运行时类型即MyThread类中的run()方法。
3.使用Callable和Future接口创建线程。具体是创建Callable接口的实现类,并实现clall()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象,且以此FutureTask对象作为Thread对象的target来创建线程。
看着好像有点复杂,直接来看一个例子就清晰了。
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1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4
5 Callable<Integer>myCallable = new MyCallable() // 创建MyCallable对象
6 FutureTask<Integer>ft = new FutureTask<Integer>(myCallable)//使用FutureTask来包装MyCallable对象
7
8 for (int i = 0i <100i++) {
9 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
10 if (i == 30) {
11 Thread thread = new Thread(ft) //FutureTask对象作为Thread对象的target创建新的线程
12 thread.start() //线程进入到就绪状态
13 }
14 }
15
16 System.out.println("主线程for循环执行完毕..")
17
18 try {
19 int sum = ft.get() //取得新创建的新线程中的call()方法返回的结果
20 System.out.println("sum = " + sum)
21 } catch (InterruptedException e) {
22 e.printStackTrace()
23 } catch (ExecutionException e) {
24 e.printStackTrace()
25 }
26
27 }
28 }
29
30
31 class MyCallable implements Callable<Integer>{
32 private int i = 0
33
34 // 与run()方法不同的是,call()方法具有返回值
35 @Override
36 public Integer call() {
37 int sum = 0
38 for (i <100i++) {
39 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i)
40 sum += i
41 }
42 return sum
43 }
44
45 }
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首先,我们发现,在实现Callable接口中,此时不再是run()方法了,而是call()方法,此call()方法作为线程执行体,同时还具有返回值!在创建新的线程时,是通过FutureTask来包装MyCallable对象,同时作为了Thread对象的target。那么看下FutureTask类的定义:
1 public class FutureTask<V>implements RunnableFuture<V>{
2
3 //....
4
5 }
1 public interface RunnableFuture<V>extends Runnable, Future<V>{
2
3 void run()
4
5 }
于是,我们发现FutureTask类实际上是同时实现了Runnable和Future接口,由此才使得其具有Future和Runnable双重特性。通过Runnable特性,可以作为Thread对象的target,而Future特性,使得其可以取得新创建线程中的call()方法的返回值。
执行下此程序,我们发现sum = 4950永远都是最后输出的。而“主线程for循环执行完毕..”则很可能是在子线程循环中间输出。由CPU的线程调度机制,我们知道,“主线程for循环执行完毕..”的输出时机是没有任何问题的,那么为什么sum =4950会永远最后输出呢?
原因在于通过ft.get()方法获取子线程call()方法的返回值时,当子线程此方法还未执行完毕,ft.get()方法会一直阻塞,直到call()方法执行完毕才能取到返回值。
上述主要讲解了三种常见的线程创建方式,对于线程的启动而言,都是调用线程对象的start()方法,需要特别注意的是:不能对同一线程对象两次调用start()方法。
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你可以设置一个全局变量,然后在wile(true)中循环不断 的多线程,并进行判断全局变量,按下按钮的时候对全局变量进行传值进行改变,如果怕线程断不了,可以将线程放入一个集合,全部断掉