Java多线程

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目录

并行与并发的理解

多线程的优点

何时需要多线程

 创建多线程的方式

多线程的创建:

创建两个分线程

线程的调度

创建三个窗口卖票,总票数为100张,使用继承Thread类的方式

创建多线程的方式二

创建三个窗口卖票,总票数为100张,使用实现Runable接口的方式

JDK5.0新增线程创建方式

实现Callable接口

使用线程池


并行与并发的理解

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:秒杀、多个人做同一件事

多线程的优点

        以单核CPU为例,只使用单个线程先后完成多个任务,比使用多个线程来完成用的时间更短

  • 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CPU的利用率
  • 改善程序结构。将既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

  • 程序需要同时执行两个或多个任务 

  • 程序需要实现一些需要等待的任务

  • 需要一些后台运行的程序

 创建多线程的方式

多线程的创建:

方式一:继承于Threa类的方式 

1.创建一个继承于Thread的子类

 2.重写Thread类的run方法 –>此线程执行的操作声明在run()中

3.创建Thread类的子类的对象

4.通过此对象调用start()

//1.创建一个继承于Thread的子类
class MyThread extends Thread{
    //2.重写Thread类的run方法
    @Override
    public void run() {
        for(int i =0;i < 100;i++){
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + i);
            }
        }
    }
}
public class ThreadTest{
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建Thread类的子类的对象
        MyThread t1 = new MyThread();

        //4.通过此对象调用start()①启动当前线程 ②调用当前线程的run();
        //我们不能通过直接调用run()的方式启动线程。同时一个对象不能多次调用start()。
        t1.start(); //start可以开启一个新的线程


        //System.out.println("hello");
        //如下操作仍是在main线程中执行的。
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            if(i % 2 != 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + i + "    hello");
            }
        }

    }
}

创建两个分线程

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread1 m1 = new MyThread1();
        MyThread2 m2 = new MyThread2();

        m1.start();
        m2.start();
    }

}
class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i =0;i < 100;i++){
            if(i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+","+i);
            }
        }
    }
}
class MyThread2 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i =0;i < 100;i++){
            if(i % 2 != 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+","+i);
            }
        }
    }
}

线程的调度

高优先级的线程抢占CPU

//线程的优先级:
//如何获取和设置当前线程的优先级:
getPriority():获取线程的优先级
setPriority(int p):设置线程的优先级

//高优先级的线程要抢占低优先级CPU的执行权,但是只从概率上讲,高优先级的线程高概率的情况下被执行。
//并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后,低优先级的线程才执行。
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()+"   "+Thread.currentThread().getPriority() + ":"+i);
            }
            if(i % 20 == 0){
                yield();//释放当前cpu的执行权
            }
        }
    }
    public HelloThread(String name){
        super(name);
    }
}
public class ThreadMethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        HelloThread h1 = new HelloThread("Thread01");

        //h1.setName("线程一");

        //设置分线程的优先级
        h1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);

        h1.start();

        //给主线程命名
        Thread.currentThread().setName("主线程");
        Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);

        for(int i = 0; i < 100; i++){
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+","+Thread.currentThread().getPriority()+":"+i);
            }
            if(i == 20){
                try {
                    h1.join();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

        System.out.println(h1.isAlive());
    }

}
* 测试Thread类中的常用方法:
 * 1.start():启动当前线程;调用当前线程的run()
 * 2.run():通常需要重写Thread类中的此方法,将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
 * 3.currentThread():静态方法,返回当前代码执行的线程
 * 4.getName():获取当前线程的名字
 * 5.setName():设置当前线程的名字
 * 6.yield();释放当前cpu的执行权
 * 7.join():在线程a中调用线程b的join(),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。
 * 8.sleep(long millitime):让当前线程”睡眠“指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内,当前线程是阻塞状态。
 * 9.isAlive():确认当前线程是否还存活。

创建三个窗口卖票,总票数为100张,使用继承Thread类的方式

class Window extends Thread{

    private static 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 WindowTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window t1 = new Window();
        Window t2 = new Window();
        Window t3 = new Window();

        t1.setName("窗口一");
        t2.setName("窗口二");
        t3.setName("窗口三");

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

创建多线程的方式二

* 创建多线程的方式二:实现Runable接口
 * 1.创建一个实现了Runable接口的类
 * 2.实现类去实现Runable中的抽象方法:run()
 * 3.创建实现类的对象
 * 4.将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
 * 5.通过Thread类的对象调用start()
 *
 * 比较创建线程的两种方式。
 * 开发中:优先选择:实现Runnable接口的方式
 * 1.实现的方式没有类的单继承性的局限性
 * 2.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在run()中
class MThread implements Runnable{
    //2.实现类去实现Runable中的抽象方法:run()
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"是"+i);
            }
        }
    }
}
public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建实现类的对象
        MThread mThread = new MThread();
        //4.将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread类的对象
        Thread t1 = new Thread(mThread);
        t1.setName("线程1");
        //5.通过Thread类的对象调用start()①启动线程 ②调用当前线程的run()方法-->调用了Runable类型的target的run方法
        t1.start();

        //再启动一个线程,,遍历100以内的偶数;我们必须重新创建一个线程的对象
        Thread t2 = new Thread(mThread);
        t2.setName("线程2");
        t2.start();
    }
}

创建三个窗口卖票,总票数为100张,使用实现Runable接口的方式

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) {
        Window1 w = new Window1();  //创建实现类的对象

        Thread t1 = new Thread(w);//线程是new出来的同一个对象再次建出来的,所以ticket不用再用static修饰
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);

        t1.setName("窗口一");
        t2.setName("窗口二");
        t3.setName("窗口三");

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

JDK5.0新增线程创建方式

实现Callable接口

/**
 * 创建线程的方式三:实现Callable接口。 --- JDK 5.0新增
 *
 *
 * 如何理解实现Callable接口的方式创建多线程比实现Runnable接口创建多线程方式强大?
 * 1. call()可以有返回值的。
 * 2. call()可以抛出异常,被外面的操作捕获,获取异常的信息
 * 3. Callable是支持泛型的
 *
 */
//1.创建一个实现Callable的实现类
class NumThread implements Callable{
    //2.实现call方法,将此线程需要执行的操作声明在call()中
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
                sum += i;
            }
        }
        return sum;
    }
}

public class ThreadNew {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建Callable接口实现类的对象
        NumThread numThread = new NumThread();

        //4.将此Callable接口实现类的对象作为传递到FutureTask构造器中,创建FutureTask的对象
        FutureTask futureTask = new FutureTask(numThread);  //FutureTask是Future接口的唯一实现类
        //FutureTask已经实现了Runnable()接口

        //5.将FutureTask的对象作为参数传递到Thread类的构造器中,创建Thread对象,并调用start()
        new Thread(futureTask).start();

        try {
            //6.获取Callable中call方法的返回值
            //get()返回值即为FutureTask构造器参数Callable实现类重写的call()的返回值。
            Object sum = futureTask.get();
            System.out.println("总和为:" + sum);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

使用线程池

  • 经常创建和销毁、使用量特别大的资源,比如并发情况下的线程,对性能影响很大
  • 提前创建好多个线程,放入线程池中,使用时直接获取,使用完放回池中。可以避免频繁创建销毁、实现重复利用
  • 好处:①提高响应速度(减少了创建新线程的时间);②降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建);③便于线程管理
/**
 * 创建线程的方式四:使用线程池
 *
 * 好处:
 * 1.提高响应速度(减少了创建新线程的时间)
 * 2.降低资源消耗(重复利用线程池中线程,不需要每次都创建)
 * 3.便于线程管理
 *      corePoolSize:核心池的大小
 *      maximumPoolSize:最大线程数
 *      keepAliveTime:线程没有任务时最多保持多长时间后会终止
 *
 *Executors.newCachedThreadPool():创建一个可根据需要创建新线程的线程池
 * Executors.newFixedThreadPool(n):创建一个可重用固定线程数的线程池
 * Executors.newSingleThreadExecutor():创建一个只有一个线程的线程池
 * Executors.newScheduledThreadPool(n):创建一个线程池,它可安排在给定延迟后执行命令或者定期地执行
 *
 * 面试题:创建多线程有几种方式?四种!
 * @author shkstart
 * @create 2019-02-15 下午 6:30
 */

class NumberThread implements Runnable{

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

class NumberThread1 implements Runnable{

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

public class ThreadPool {

    public static void main(String[] args) {
        //1. 提供指定线程数量的线程池
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
        ThreadPoolExecutor service1 = (ThreadPoolExecutor) service;
        //设置线程池的属性
//        System.out.println(service.getClass());
//        service1.setCorePoolSize(15);//核心池的大小
//        service1.setKeepAliveTime();//线程没有任务时最多保持多长时间后终止
        
        //2.执行指定的线程的操作。需要提供实现Runnable接口或Callable接口实现类的对象
        service.execute(new NumberThread());//适合适用于Runnable
        service.execute(new NumberThread1());//适合适用于Runnable

//        service.submit(Callable callable);//适合使用于Callable
        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }

}

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