线程Thread

程序、进程、线程概念

程序是为了完成特定任务，用某种语言编写的一组指令的集合，是一段静态代码，静态对象
进程是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序，是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程--生命周期

如：运行中的QQ、运行中的MP3播放器
程序是静态的，进程是动态的
进程作为资源分配的单位，系统在运行时会为每一个进程分配不通的内存区域

线程，进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径

若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的
线程作为调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器，线程切换的开销小
一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间-》他们从同一堆分配对象，可以访问相同的变量和对象，这就使得线程间通信更简便、高效，单多个线程操作共享系统资源可能会带来安全隐患

单核CPU和多核CPU

单核CPU，其实就是一种假的多线程，因为在一个时间单位内，也只能执行一个线程的任务，例如：有多车道，但是收费站只有一个工作人员在收费，只有收费才能通过，那么CPU就好比收费人员，因为CPU单位时间特别短，因此感觉不出来
多核CPU，可以更好的发挥多线程的效率
一个Java应用程序，其实至少有三个线程：main（）主线程，gc（）垃圾回收线程，异常处理线程，当然如果发生异常，会影响主线程

并行和并发

并行：多个CPU同时执行多个任务，比如：多个人同时做不同的事
并发：一个CPU（采用时间片）同时执行多个任务，比如：淘宝秒杀

使用多线程的有点优点

背景：以单核CPU为例，只使用单个线程先后完成多个任务（调用多个方法），肯定比用多个线程来完成用的时间更短，为何仍需要多线程呢

优点：

提高应用程序的响应，对图形化界面更有意义，可增强用户体验
提高计算机系统的CPU利用率
改善程序结构，将长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和修改

何时需要多线程

程序需要执行两个或多个任务
程序需要实现一些需要等待的任务，如用户输入，文件读写操作，网络操作，搜索等
需要一些后台运行的程序

线程创建和使用

import sun.util.resources.ms.CalendarData_ms_MY;

/**
 * 多线程创建，方式一：继承Thread类
 * 1、创建一个继承于Thread类的子类
 * 2、重写Thread类中的run（）
 * 3、创建Thread类的子类对象
 * 4、通过此对象去调用start（）
 * 例子：遍历100以内
 */
public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        t1.start();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i%2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":" + i +"*");
            }
        }

    }
}
class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 ==0 ){
                System.out.print(Thread.currentThread().getName()+":" + i+"&");
            }
        }
    }
}

问题

我们不能通过直接调用run（）方法的方式启动线程
再启动一个线程，遍历一个0-100，不可以，让已经start的线程去执行，会报以下的错

总结

要想跑多个线程，就需要创建多个对象

练习

package Thread;

/**
 * 练习：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内偶数，另一个线程遍历100以内奇数
 *
 */
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Even even = new Even();
        Odd odd = new Odd();

        even.start();
        odd.start();
    }

}

class Even extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 ==0){
                System.out.println(Thread.currentThread() + ":" + i +"$");
            }
        }
    }
}

class Odd extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 !=0){
                System.out.println(Thread.currentThread() + ":" + i +"$");
            }
        }
    }
}

只用一次对象，可以用匿名子类方式

package Thread;
/**
 * 创建窗口买票，总票数为100张
 * 使用Runnable接口方式实现
 */
class Window1 implements Runnable{
    private int ticket = 100;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticket>0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票，票号为："+ ticket);
                ticket--;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
}


public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Window w = new Window();

        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

package Thread;

/**
 * 练习：创建两个分线程，其中一个线程遍历100以内偶数，另一个线程遍历100以内奇数
 *
 */
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //只用一次对象，可以用匿名子类方式
        new Even(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    if (i % 2 ==0){
                        System.out.println(Thread.currentThread() + ":" + i +"$");
                    }
                }
            }
        }.start();

        new Odd(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    if (i % 2 !=0){
                        System.out.println(Thread.currentThread() + ":" + i +"$");
                    }
                }
            }
        }.start();
    }

}

class Even extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 ==0){
                System.out.println(Thread.currentThread() + ":" + i +"$");
            }
        }
    }
}

class Odd extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 !=0){
                System.out.println(Thread.currentThread() + ":" + i +"$");
            }
        }
    }
}

Thread类方法

void start（）：启动线程，并执行对象的run方法
run（）：线程在被调用时执行的操作
String getName（）：返回现场的名称
void setName（String name）：设置该线程名称
static Thread currentThread（）：返回当前线程，在Thread子类中就是this，通常用于主线程和Runable实现类
static void yield（）：线程让步

暂停当前正在执行的线程，把执行机会让给优先级相同或更高的线程
若队列中没有同优先级的线程，忽略此方法

join（）：当某个程序执行流中调用其他线程的join（）方法时，调用线程将被阻塞，直到join（）方法加入的join线程执行完为止;在线程a中调用线程b的jion方法，此时线程a就进入阻塞状态，直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态

低优先级的线程可以获得执行

static void sleep（long millis）：指定时间：毫秒

令当前活动线程在指定时间段内放弃对CPU的控制，使其他线程有机会被执行，时间到后重排队
抛出InterruptedException异常

stop（）：强制线程生命周期结束，不推荐使用，过期
boolean isAlive（）：返回boolean，判断线程是否还活着

package Thread;

public class ThreadMethod {
    public static void main(String[] args) {
        HelloThread t1 = new HelloThread("Thread:1");

        //分线程命名
//        t1.setName("线程一");

        t1.start();
        //主线程命名
        Thread.currentThread().setName("主线程");

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 != 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" +i);
            }
        }
    }
}

class HelloThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 ==0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }
        }
    }
    public HelloThread(String name){
        super(name);
    }

}

线程的创建和使用

调度策略

时间片
抢占式：高优先级的线程抢占CPU

Java的调度方法

同优先级线程组成先进先出队列（先到先服务），使用时间片策略
对高优先级，使用优先调度的抢占式策略

线程的优先级登记

MAX_PRIORITY:10
MIN_PRIORITY:1
NORM_PRIORITY:5

涉及的方法

getPriority（）：返回线程优先值
setPriority（int newPriority）：改变线程的优先级

说明

线程创建时继承父线程的优先级
低优先级只是获得调度的概率低，并非一定是在高优先级线程之后才被调用

例子：

package Thread;

/**
 * 创建窗口买票，总票数为100张
 存在线程安全问题
 */
class Window extends Thread{
    private static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticket>0){
                System.out.println(getName() + ": 卖票，票号为：" + ticket);
                ticket--;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
}



public class WindowTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window w1 = new Window();
        Window w2 = new Window();
        Window w3 = new Window();

        w1.setName("窗口1");
        w2.setName("窗口2");
        w3.setName("窗口3");

        w1.start();
        w2.start();
        w3.start();
    }
}

Runnable和Thread选择

开发中，优先选择Runnable接口方式，原因

实现的方式没有类的单继承性的局限性
实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况

联系

public class Thread implements Runnable

相同点：两种方式都需要重写run（），将线程要执行的逻辑声明

posted on 2022-06-05 21:05 song_0529 阅读(16) 评论(0) 编辑收藏举报

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