学习笔记-线程简介及线程的三种创建方式
学习来源: B站【狂神说Java】多线程详解
线程简介
- 多任务：同时交替做几件事
- 多线程：堵车，增加车道
普通方法调用和多线程
Process与Thread
- 程序：是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念
- 进程：是执行程序的一次执行过程，是一个动态的概念。是系统资源分配的单位
- 通常一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少又一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位
- 注意：很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个cpu,即多核，如服务器。如果是模拟出来的多线程，即在一个cpu的情况下，在同一个时间点，在同一个时间点，cpu只能执行一个代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错觉。
线程的创建
三种创建方式
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Thread class
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自定义线程类继承Thread类
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重写run()方法，编写线程执行体
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创建线程对象，调用start()方法启动线程
package com.xxx.demo01; //创建线程方式1：继承Thread类，重写run()方法，调用start开启线程 //总结：注意，线程开启不一定立即执行，由cpu调度安排执行 public class ThreadTest extends Thread{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 200; i++) { System.out.println("我在看代码----"+i); } } public static void main(String[] args) { //main线程，主线程 //创建一个线程对象 ThreadTest threadTest = new ThreadTest(); //threadTest.run();无法实现多线程，按顺序执行 //调用start方法开启线程 threadTest.start(); for (int i = 0; i < 3000; i++) { System.out.println("我在学习多线程----"+i); } } } -
网图下载
package com.xxx.demo01; import org.apache.commons.io.FileUtils; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.net.URL; //练习Thread,实现多线程同步下载图片 public class TestThread2 extends Thread{ private String url; //网络图片地址 private String name; //保存的文件名 public TestThread2(String url,String name){ this.url = url; this.name = name; } @Override public void run() { WebDownloader webDownloader = new WebDownloader(); webDownloader.downloader(url,name); System.out.println("下载了文件名为："+name); } public static void main(String[] args) { TestThread2 t1 = new TestThread2("https://img2.baidu.com/it/u=1413145394,2503085832&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=313","萌宠1.jpg"); TestThread2 t2 = new TestThread2("https://img0.baidu.com/it/u=767677655,2564277568&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=870&h=419","萌宠2.jpg"); TestThread2 t3 = new TestThread2("https://img1.baidu.com/it/u=4218385766,4246941889&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=400&h=600","萌宠3.jpg"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } } //下载器 class WebDownloader{ public void downloader(String url,String name){ try { FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name)); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题"); } } }
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Runnable 接口
- 定义MyRunnable类实现Runnable接口
- 实现run()方法，编写线程执行体
- 创建线程对象，调用start()方法启动线程
package com.xxx.demo01; //创建线程方式2：实现runnable接口，重新run方法，执行线程需要丢入runnable接口实现类，调用start方法 public class TestThread3 implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 200; i++) { System.out.println("我在看代码----"+i); } } public static void main(String[] args) { TestThread3 testThread3 = new TestThread3(); //Thread thread = new Thread(testThread3); //thread.start(); new Thread(testThread3).start(); for (int i = 0; i < 3000; i++) { System.out.println("我在学习多线程----"+i); } } }package com.xxx.demo01; import org.apache.commons.io.FileUtils; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.net.URL; //练习Thread,实现多线程同步下载图片 public class TestThread2 implements Runnable{ private String url; //网络图片地址 private String name; //保存的文件名 public TestThread2(String url,String name){ this.url = url; this.name = name; } @Override public void run() { WebDownloader webDownloader = new WebDownloader(); webDownloader.downloader(url,name); System.out.println("下载了文件名为："+name); } public static void main(String[] args) { TestThread2 t1 = new TestThread2("https://img2.baidu.com/it/u=1413145394,2503085832&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=313","萌宠1.jpg"); TestThread2 t2 = new TestThread2("https://img0.baidu.com/it/u=767677655,2564277568&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=870&h=419","萌宠2.jpg"); TestThread2 t3 = new TestThread2("https://img1.baidu.com/it/u=4218385766,4246941889&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=400&h=600","萌宠3.jpg"); new Thread(t1).start(); new Thread(t2).start(); new Thread(t3).start(); } } //下载器 class WebDownloader{ public void downloader(String url,String name){ try { FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name)); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题"); } } } -
小结
- 继承Thread类
- 子类继承Thread类具备多线程能力
- 启动线程：子类对象.start()
- 不建议使用：避免OOP单继承局限性
- 实现Runable接口
- 实现接口Runnable具有多线程能力
- 启动线程：传入目标对象+Thread对象.start()
- 推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用
- 继承Thread类
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初识并发问题
package com.xxx.demo01;
//多个线程同时操作一个对象
//买火车票的例子
//发现问题：多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱
public class TestThread4 implements Runnable{
private int ticketNums = 10;
@Override
public void run() {
while(true){
if(ticketNums < 0){
break;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->拿到了第"+ ticketNums-- + "张票");
}
}
public static void main(String[] args) {
TestThread4 testThread4 = new TestThread4();
new Thread(testThread4,"小明").start();
new Thread(testThread4,"老师").start();
new Thread(testThread4,"黄牛党").start();
}
}
- 案例：龟兔赛跑-Race
- 首先来个赛道距离，然后要离终点越来越近
- 判断比赛是否结束
- 打印出胜利者
- 龟兔赛跑开始
- 故事中是乌龟赢的，兔子需要睡觉，所以需要模拟兔子睡觉
- 最终，乌龟赢得比赛
package com.xxx.demo01;
//模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable{
private String winner;
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
if(Thread.currentThread().getName().equals("兔子") & i % 10 == 0){
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
boolean flag = gameOver(i);
//如果比赛结束，就停止程序
if(flag){
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "跑了" + i +"步");
}
}
//判断是否完成比赛
public boolean gameOver(int steps){
if(winner != null){
return true;
}{
if(steps == 100){
winner = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("winner is" + winner);
return true;
}
}
return false;
}
public static void main(String[] args) {
Race race = new Race();
new Thread(race,"兔子").start();
new Thread(race,"乌龟").start();
}
}
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实现Callable接口
- 实现Callable接口，需要返回值类型
- 重写call方法，需要抛出异常
- 创建目标对象
- 创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
- 提交执行：Future
result1 = ser.submit(t1); - 获取结果：boolean r1 = result1.get();
- 关闭服务：ser.shutdownNow();
//利用callable改造下载图片案例 package com.xxx.demo02; import org.apache.commons.io.FileUtils; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.net.URL; import java.util.concurrent.*; //线程创建三：实现Callable接口 public class TestCallable implements Callable<Boolean> { private String url; //网络图片地址 private String name; //保存的文件名 public TestCallable(String url,String name){ this.url = url; this.name = name; } @Override public Boolean call() { com.xxx.demo02.WebDownloader webDownloader = new com.xxx.demo02.WebDownloader(); webDownloader.downloader(url,name); System.out.println("下载了文件名为："+name); return true; } public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { TestCallable t1 = new TestCallable("https://img2.baidu.com/it/u=1413145394,2503085832&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=500&h=313","萌宠1.jpg"); TestCallable t2 = new TestCallable("https://img0.baidu.com/it/u=767677655,2564277568&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=870&h=419","萌宠2.jpg"); TestCallable t3 = new TestCallable("https://img1.baidu.com/it/u=4218385766,4246941889&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=400&h=600","萌宠3.jpg"); //1. 创建执行服务： ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3); //2. 提交执行： Future<Boolean> result1 = ser.submit(t1); Future<Boolean> result2 = ser.submit(t2); Future<Boolean> result3 = ser.submit(t3); //3. 获取结果： boolean r1 = result1.get(); boolean r2 = result1.get(); boolean r3 = result1.get(); //4. 关闭服务： ser.shutdownNow(); } } //下载器 class WebDownloader{ public void downloader(String url,String name){ try { FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name)); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题"); } } }
