Java多線程基礎(chǔ)
一、線程
什么是線程：
線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位，它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。
什么是多線程：
多線程指在單個(gè)程序中可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的線程執(zhí)行不同的任務(wù)。
二、創(chuàng)建多線程的方式
多線程的創(chuàng)建方式有三種：Thread、Runnable、Callable
1、繼承Thread類實(shí)現(xiàn)多線程
Thread thread = new Thread() {
@Override
public void run() {
super.run();
while (true) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("1:" + Thread.currentThread().getName());
System.out.println("2:" + this.getName());
}
}
};
thread.start();
2、實(shí)現(xiàn)Runnable接口方式實(shí)現(xiàn)多線程
Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("3:" + Thread.currentThread().getName());
}
}
});
thread1.start();
3、Callable接口創(chuàng)建線程
public class CallableTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("當(dāng)前線程是：" + Thread.currentThread());
Callable myCallable = new Callable() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int i = 0;
for (; i < 10; i++) {
}
//當(dāng)前線程
System.out.println("當(dāng)前線程是：" + Thread.currentThread()
+ ":" + i);
return i;
}
};
FutureTask<Integer> fu = new FutureTask<Integer>(myCallable);
Thread th = new Thread(fu, "callable thread");
th.start();
//得到返回值
try {
System.out.println("返回值是:" + fu.get());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
當(dāng)前線程是：Thread[main,5,main]
當(dāng)前線程是：Thread[callable thread,5,main]:10
返回值是:10
總結(jié)：
實(shí)現(xiàn)Runnable接口相比繼承Thread類有如下優(yōu)勢(shì)：
- 可以避免由于Java的單繼承特性而帶來的局限；
- 增強(qiáng)程序的健壯性，代碼能夠被多個(gè)線程共享，代碼與數(shù)據(jù)是獨(dú)立的；
- 適合多個(gè)相同程序代碼的線程區(qū)處理同一資源的情況。
實(shí)現(xiàn)Runnable接口和實(shí)現(xiàn)Callable接口的區(qū)別:
Runnable是自從java1.1就有了，而Callable是1.5之后才加上去的Callable規(guī)定的方法是call(),Runnable規(guī)定的方法是run()Callable的任務(wù)執(zhí)行后可返回值，而Runnable的任務(wù)是不能返回值是(void)- call方法可以拋出異常，run方法不可以
- 運(yùn)行Callable任務(wù)可以拿到一個(gè)Future對(duì)象，表示異步計(jì)算的結(jié)果。它提供了檢查計(jì)算是否完成的方法，以等待計(jì)算的完成，并檢索計(jì)算的結(jié)果。通過Future對(duì)象可以了解任務(wù)執(zhí)行情況，可取消任務(wù)的執(zhí)行，還可獲取執(zhí)行結(jié)果。
- 加入線程池運(yùn)行，
Runnable使用ExecutorService的execute方法，Callable使用submit方法。
三、線程的生命周期與狀態(tài)
四、線程的執(zhí)行順序
Join線程的運(yùn)行順序
原理：
1、定時(shí)器
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class TraditionalTimerTest {
public static void main(String[] args) {
// new Timer().schedule(new TimerTask() {
// @Override
// public void run() {
//
// System.out.println("bombing!");
// }
// },10000);
class MyTimberTask extends TimerTask {
@Override
public void run() {
System.out.println("bombing!");
new Timer().schedule(new MyTimberTask(), 2000);
}
}
new Timer().schedule(new MyTimberTask(), 2000);
int count = 0;
while (true) {
System.out.println(count++);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
0
1
bombing!
2
3
bombing!
4
5
bombing!
6
省略...
2、線程的互斥與同步通信
public class TraditionalThreadSynchronized {
public static void main(String[] args) {
new TraditionalThreadSynchronized().init();
}
private void init() {
final Outputer outputer = new Outputer();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
outputer.output("kpioneer");
}
}
}).start();
// new Thread(new Runnable() {
// @Override
// public void run() {
//
// while (true) {
// try {
// Thread.sleep(10);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// outputer.output2("Tom");
//
// }
// }
// }).start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
outputer.output3("Jack");
}
}
}).start();
}
static class Outputer {
public void output(String name) {
int len = name.length();
synchronized (Outputer.class) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println();
}
}
public synchronized void output2(String name) {
int len = name.length();
for (int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println();
}
public static synchronized void output3(String name) {
int len = name.length();
for (int i = 0; i < len; i++) {
System.out.print(name.charAt(i));
}
System.out.println();
}
}
}
3、線程同步通信技術(shù)
子線程循環(huán)10次，接著主線程循環(huán)100，接著又回到子線程循環(huán)10次，接著再回到主線程有循環(huán)100，如此循環(huán)50次，請(qǐng)寫出程序。
public class TraditionalThreadCommunication {
public static void main(String[] args) {
final Business business = new Business();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 50; i++) {
business.sub(i);
}
}
}
).start();
for (int i = 1; i <= 50; i++) {
business.main(i);
}
}
}
/**
*要用到共同數(shù)據(jù)(包括同步鎖)的若干方法應(yīng)該歸在同一個(gè)類身上，
* 這種設(shè)計(jì)正好體現(xiàn)了高類聚和和程序的健壯性
*/
class Business {
private boolean bShouldSub = true;
public synchronized void sub(int i) {
if(!bShouldSub) {
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
for (int j = 1; j <= 10; j++) {
System.out.println("sub thread sequece of " + j + ",loop of " + i);
}
bShouldSub = false;
this.notify();
}
public synchronized void main(int i) {
if(bShouldSub) {
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
for (int j = 1; j <=100; j++) {
System.out.println("main thread sequece of " + j + ",loop of " + i);
}
bShouldSub = true;
this.notify();
}
}
sub thread sequece of 1,loop of 1
sub thread sequece of 2,loop of 1
sub thread sequece of 3,loop of 1
sub thread sequece of 4,loop of 1
sub thread sequece of 5,loop of 1
sub thread sequece of 6,loop of 1
sub thread sequece of 7,loop of 1
sub thread sequece of 8,loop of 1
sub thread sequece of 9,loop of 1
sub thread sequece of 10,loop of 1
main thread sequece of 1,loop of 1
main thread sequece of 2,loop of 1
main thread sequece of 3,loop of 1
main thread sequece of 4,loop of 1
main thread sequece of 5,loop of 1
main thread sequece of 6,loop of 1
main thread sequece of 7,loop of 1
main thread sequece of 8,loop of 1
main thread sequece of 9,loop of 1
main thread sequece of 10,loop of 1
main thread sequece of 11,loop of 1
省略中間...
main thread sequece of 99,loop of 1
main thread sequece of 100,loop of 1
sub thread sequece of 1,loop of 2
sub thread sequece of 2,loop of 2
sub thread sequece of 3,loop of 2
sub thread sequece of 4,loop of 2
sub thread sequece of 5,loop of 2
sub thread sequece of 6,loop of 2
sub thread sequece of 7,loop of 2
sub thread sequece of 8,loop of 2
sub thread sequece of 9,loop of 2
sub thread sequece of 10,loop of 2
main thread sequece of 1,loop of 2
main thread sequece of 2,loop of 2
main thread sequece of 3,loop of 2
省略...
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