詳解Java實現(xiàn)多線程的三種方式
并發(fā)與并行
并發(fā):在操作系統(tǒng)中,是指一個時間段中有幾個程序都處于已啟動運行到運行完畢之間,且這幾個程序都是在同一個處理機上運行,但任一個時刻點上只有一個程序在處理機上運行
并行:一組程序按獨立異步的速度執(zhí)行,無論從微觀還是宏觀,程序都是一起執(zhí)行的。
對比:并發(fā)是指:在同一個時間段內(nèi),兩個或多個程序執(zhí)行,有時間上的重疊(宏觀上是同時,微觀上仍是順序執(zhí)行)
進(jìn)程與線程
進(jìn)程(Process)是計算機中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動,是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位,是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)
線程(英語:thread)是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運算調(diào)度的最小單位。它被包含在進(jìn)程之中,是進(jìn)程中的實際運作單位。一條線程指的是進(jìn)程中一個單一順序的控制流,一個進(jìn)程中可以并發(fā)多個線程,每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。
java的線程
java多線程機制
多線程是指一個應(yīng)用程序同時存在幾個執(zhí)行體,按照幾條不同的執(zhí)行線索共同工作的情況。java多線程機制,它使得編程人員可以很方便的開發(fā)出具有多線程功能、能同時處理多個任務(wù)的強大應(yīng)用程序。java內(nèi)置對多線程的支持,java虛擬機可以快速的從一個線程切換到另一個線程。這些線程的輪流執(zhí)行使得每個線程都有機會使用cpu資源。
java的主線程
每個java程序都含有一個線程,那就是主線程(main線程)。Java應(yīng)用程序都是從主類main方法執(zhí)行的,當(dāng)jvm加載代碼,發(fā)現(xiàn)賣弄方法之后,就會啟動一個線程,這個線程就是主線程,負(fù)責(zé)執(zhí)行main方法。如果在主線程里面創(chuàng)建其他線程,就會在主線程和其他線程來回切換,直到其他所有線程結(jié)束才會結(jié)束主線程
線程的生命周期
運行
線程創(chuàng)建之后只占有了內(nèi)存資源,在JVM管理的線程中并沒有剛剛創(chuàng)建的這個線程,只有這個線程調(diào)用start()方法后,JVM才知道有一個新線程進(jìn)入隊列等待cpu調(diào)用。
中斷原因(4種)
jVM把cpu資源切換給其他線程。
線程使用cpu期間,執(zhí)行了sleep(int millsecond)方法,使當(dāng)前線程進(jìn)入休眠狀態(tài),調(diào)用該方法之后會立即讓出cpu,經(jīng)過參數(shù)millsecond指定的毫秒后,重新加入隊列等待cpu。
-使用cpu期間,執(zhí)行了wait()方法,使得當(dāng)前進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài),這個等待個sleep()不同,這個等待需要其他線程調(diào)用notify()方法喚醒該線程,此線程才會重新進(jìn)入隊列,等待cpu。
線程使用cpu期間,執(zhí)行了某個操作進(jìn)入阻塞狀態(tài),例如(讀、寫、打印等),只有這些造成阻塞的原因完成,這個線程才會進(jìn)入隊列,等待cpu。
創(chuàng)建線程(3種)
繼承Thread類實現(xiàn)線程創(chuàng)建
- 一種是創(chuàng)建一個類繼承Thread類,這種繼承可以重復(fù)使用!
- 一種是直接使用匿名內(nèi)部類繼承,這種類型只能使用一次,每次使用都要重新創(chuàng)建
- 不論哪種都需要重寫run()方法,并且在定義之后調(diào)用start()方法,把這個線程調(diào)入線程隊列等待調(diào)用。
下面我們使用匿名內(nèi)部類創(chuàng)建一個打印100以內(nèi)的奇數(shù)線程,使用類繼承Thread類打印100內(nèi)的偶數(shù)線程。
package hello; public class Hello { public static void main(String[] args) { Thread1 thread1 = new Thread1(); Thread thread = new Thread() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { if (i % 2 == 1) { //打印線程名,線程名是從0開始的 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i); } } } }; thread1.start(); thread.start(); } } class Thread1 extends Thread{ @Override public void run() { super.run(); for(int i=0;i<100;i++){ if (i%2==0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i); } } } }
方法說明
start()啟動當(dāng)前線程;調(diào)用當(dāng)前線程的run()方法
run():需要重寫Thread類中的此方法,將創(chuàng)建線程需要執(zhí)行的操作聲明在此方法中
currentThread():返回執(zhí)行當(dāng)前代碼的線程
getName():獲取當(dāng)前線程的名字
setName(String name):設(shè)置當(dāng)前線程的名字
yield():釋放當(dāng)前CPU的執(zhí)行權(quán)
join():在線程a中調(diào)用線程b的join(),此時線程a就進(jìn)入阻塞狀態(tài),直到線程b完全執(zhí)行完之后,線程a在結(jié)束阻塞狀態(tài)
sleep(int millitime):讓當(dāng)前線程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒時間內(nèi),當(dāng)前進(jìn)程是阻塞狀態(tài)
isAlive():判斷當(dāng)前線程是否存活(線程執(zhí)行完之前都是存活的)
實現(xiàn)Runnable接口
我們還是創(chuàng)建兩個線程,一個打印奇數(shù),一個打印偶數(shù),但是有一個線程每次調(diào)用會睡眠(阻塞)10ms。
使用實現(xiàn)接口Runnable方法,必須重寫run()方法。
package hello; public class Hello { public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(new MyThread1()); /* Thread thread = new Thread(new MyThread1()); 就相當(dāng)于 ,就是創(chuàng)建實現(xiàn)類的對象,再把這個對象用Thread()構(gòu)造器的方法創(chuàng)建 MyThread1 myThread1 = new MyThread1(); Thread thread = new Thread(myThread1); */ Thread thread1 = new Thread(new MyThread2()); thread.start(); thread1.start(); } } class MyThread1 implements Runnable{ @Override public void run() { for(int i=0;i<100;i++) { if (i % 2 == 1) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } } class MyThread2 implements Runnable{ @Override public void run() { for(int i=0;i<100;i++) { if (i % 2 == 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i); } } } }
開發(fā)中,優(yōu)先選擇實現(xiàn)Runnable接口的方式創(chuàng)建線程
原因:
實現(xiàn)Runnable接口的方式?jīng)]有類的單繼承性的局限性(一個類只能繼承一個父類,繼承了Thread類就不能在繼承其他類了)
實現(xiàn)Runnable接口的方式更適合來處理多個線程之間有共享數(shù)據(jù)的情況
實現(xiàn)Callable接口
Runnable接口是沒有返回值的 Callable有返回值,可以拋出異常
Thread類并不接受Callable對象??梢允褂肍utureTask類實現(xiàn)Runnable接口和Future接口
Future就是對于具體的Runnable或者Callable任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行取消、查詢是否完成、獲取結(jié)果。必要時可以通過get方法獲取執(zhí)行結(jié)果,該方法會阻塞直到任務(wù)返回結(jié)果。
Java的類是單繼承的設(shè)計,如果采用繼承Thread的方式實現(xiàn)多線程,則不能繼承其他的類,采用接口能夠更好的實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享
FutureTask有兩個構(gòu)造函數(shù),一個以Callable為參數(shù),另外一個以Runnable為參數(shù)。
我理解的就是通過FutureTask把Callable變成通過Runnable接口創(chuàng)建的,因為FutureTask繼承了Runnable接口。主要原因是Thread類不接受Callable創(chuàng)建,但是接受Runnable創(chuàng)建的線程。
package hello; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.FutureTask; public class Hello { public static void main(String[] args) throws Exception { MyThread1 myThread1 = new MyThread1(); FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new MyThread1()); new Thread(futureTask).start();//開啟線程 System.out.println(futureTask.get());//獲取返回值 } } class MyThread1 implements Callable<Integer> { @Override public Integer call() throws Exception { int count = 0; for (int i = 1;i<100;i++){ if (i%3==0){ count++; } } return count; } }
線程池
線程池的執(zhí)行過程
實例
package hello; import java.util.concurrent.*; public class Hello { public static void main(String[] args) throws Exception { //創(chuàng)建線程池 ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 5, TimeUnit.MILLISECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(2), new ThreadFactory() { @Override public Thread newThread(Runnable r) { Thread thread = new Thread(r); thread.setName("myThread"); return thread; } }, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); //threadPoolExecutor.submit(); threadPoolExecutor.execute(new MyThread());//提交任務(wù) threadPoolExecutor.shutdown();//關(guān)閉線程池 } } class MyThread implements Runnable{ @Override public void run() { for (int i=0;i<10;i++){ System.out.println(i); } } }
以上就是詳解Java實現(xiàn)多線程的三種方式的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java多線程的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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