Java多线程学习

多线程

线程

多任务，多线程

Process和Thread

在操作系统中运行的程序就是进程，一个进程可以有多个线程，如视频中听声音，看图像，看弹幕等。

程序是指令和数据的有效集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。

而进程则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。

通常在一个进程中可以包含若干个下线程，且至少有一个线程，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，真正的多线程是值多个cpu，即多核，如服务器；如果是模拟出来的多线程，则是在一个cpu的情况下，在同一个时间点，cpu只能执行一段代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错觉。

线程就是独立的执行路径。

在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程。

main()称为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序。

在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序不能人为干预。

对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制。

线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。

每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致。

线程创建

Thread：继承Thread类

自定义线程类继承Thread类
重写run()方法，编写线程执行体

创建线程对象，调用start()启动线程

package com.thead.lesson01;
//继承Thread类 重写run()方法 调用start方法
//线程开启不一定立即执行，
public class TestThread01 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在看代码："+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //主方法main线程

        //创建线程对象
        TestThread01 testThread01 = new TestThread01();
        //开启线程
        testThread01.start();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在学习："+i);
        }
    }
}

使用多线程下载3张图片，先下载commons-io jar包，创建lib包，jar包放到lib包下，右击lib包Add as Library。

package com.thread.lesson01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

//练习thread实现多线程下载图片
public class TestThread02 extends Thread{
    private String url;
    private String name;

    public TestThread02(String url,String name){
        this.url = url;//图片地址
        this.name = name;//文件名
    }
//下载图片线程执行体
    @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) {
        TestThread02 t1 = new TestThread02("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","1.jpg");
        TestThread02 t2 = new TestThread02("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","2.jpg");
        TestThread02 t3 = new TestThread02("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","3.jpg");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
//下载器
class WebDownLoader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name) {
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

Runnable：实现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

不建议使用Thread，避免OOP单继承局限性，推荐使用Runnable，方便同一个对象被多个线程使用。

package com.thread.lesson01;
//实现runnable接口，重写run方法，执行线程需要丢入runable接口实现类,调用start方法
public class TestThread03 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("我在读书！"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建runable接口实现类对象
        TestThread03 t3 = new TestThread03();
        //创建线程对象i
        //Thread thread = new Thread(t3);
        //thread.start();
        new Thread(t3).start();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("我在学多线程！"+i);
    }
    }
}

下载图片

package com.thread.lesson01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
//练习Runnable实现多线程下载图片
public class TestThread04 implements Runnable{
    private String url;
    private String name;

    public TestThread04(String url,String name){
        this.url = url;//图片地址
        this.name = name;//文件名
    }
    //下载图片线程执行体
    @Override
    public void run() {
        WebDownLoaders webDownLoader = new WebDownLoaders();
        webDownLoader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread04 t1 = new TestThread04("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","1.jpg");
        TestThread04 t2 = new TestThread04("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","2.jpg");
        TestThread04 t3 = new TestThread04("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","3.jpg");
        new Thread(t1).start();
        new Thread(t2).start();
        new Thread(t3).start();
    }
}
//下载器
class WebDownLoaders{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name) {
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

模拟抢票

package com.thread.lesson01;
//多个线程同时操作同一个对象(买火车票)
//发现问题，多个进程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱
public class TestThread05 implements Runnable{
    //票数
    private int tickeNums = 10;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (tickeNums<=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"+tickeNums--+"张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread05 t5 = new TestThread05();
        new Thread(t5,"小周").start();
        new Thread(t5,"小秦").start();
        new Thread(t5,"小王").start();
    }
}

模拟龟兔赛跑

package com.thread.lesson01;
//模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable{
    //胜利者
    private static String winner;
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&&i%20==0){
                try {
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果比赛结束 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
    private boolean gameOver(int steps){
        //判断是否有胜利者
        if (winner!=null){//已经存在胜利者了
            return true;
        }{
            if (steps>=100){
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winner is"+winner);
                return false;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();
        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
    }
}

Callable：实现Callable接口

了解即可

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()
提交执行：Future result1 = ser.submit()
获取结果：boolean r1 = result1.get()
关闭服务：ser.shutdownNow()

package com.thread.lesson01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;

//实现Callable接口
//有返回值  抛出了异常
public class TestThread06 implements Callable<Boolean> {
    
    private String url;
    private String name;

    public TestThread06(String url,String name){
        this.url = url;//图片地址
        this.name = name;//文件名
    }
    //下载图片线程执行体
    @Override
    public Boolean call() {
        WebDownLoader3 webDownLoader = new WebDownLoader3();
        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 {
        TestThread06 t1 = new TestThread06("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","1.jpg");
        TestThread06 t2 = new TestThread06("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","2.jpg");
        TestThread06 t3 = new TestThread06("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","3.jpg");
        // 创建执行服务
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
        //提交执行
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
        // 获取结果
        boolean rs1 = r1.get();
        boolean rs2 = r2.get();
        boolean rs3 = r3.get();
        //关闭服务
        ser.shutdownNow();
    }
}
//下载器
class WebDownLoader3{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name) {
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

posted @ 2020-11-20 18:50 平遥阅读(450) 评论(0) 编辑收藏举报

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