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[Java教程]java多线程系列1


java的重要功能之一就是内部支持多线程,这一系列文章将详细剖析java多线程的基础知识

多线程概述

多线程引入

  • 程序只有一个执行流程,所以这样的程序就是单线程程序。
  • 假如一个程序有多条执行流程,那么,该程序就是多线程程序。

进程:正在运行的程序,是系统进行资源分配和调用的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源。

线程:是进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径。一个进程如果只有一条执行路径,则称为单线程程序。

一个进程如果有多条执行路径,则称为多线程程序。

Java程序运行原理

java 命令会启动 java 虚拟机,启动 JVM,等于启动了一个应用程序,也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ,然后主线程去调用某个类的 main 方法。所以 main方法运行在主线程中。在此之前的所有程序都是单线程的。

java虚拟机是多线程的,因为除了主线程外,还有垃圾回收线程

多线程实现方案

方式1:继承Thread类
步骤
1、自定义类MyThread继承Thread类。
2、MyThread类里面重写run()
3、创建对象
4、启动线程

下面的代码:

/* * 该类要重写run()方法,为什么呢? * 不是类中的所有代码都需要被线程执行的。 * 而这个时候,为了区分哪些代码能够被线程执行,java提供了Thread类中的run()用来包含那些被线程执行的代码。 */public class MyThread extends Thread {  @Override  public void run() {    // 一般来说,被线程执行的代码肯定是比较耗时的。所以我们用循环改进    for (int x = 0; x < 300; x++) {      System.out.println(x);    }  }}public class MyThreadDemo {  public static void main(String[] args) {    // 创建两个线程对象    MyThread my1 = new MyThread();    MyThread my2 = new MyThread();    my1.start();    my2.start();  }}

步骤:



1、自定义类MyRunnable实现Runnable接口
2、重写run()方法
3、创建MyRunnable类的对象
4、创建Thread类的对象,并把C步骤的对象作为构造参数传递

public class MyRunnable implements Runnable {   @Override  public void run() {    for (int x = 0; x < 100; x++) {      // 由于实现接口的方式就不能直接使用Thread类的方法了,但是可以间接的使用      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);    }  }}/* * 方式2:实现Runnable接口 * 步骤: *     A:自定义类MyRunnable实现Runnable接口 *     B:重写run()方法 *     C:创建MyRunnable类的对象 *     D:创建Thread类的对象,并把C步骤的对象作为构造参数传递 */public class MyRunnableDemo {  public static void main(String[] args) {    // 创建MyRunnable类的对象    MyRunnable my = new MyRunnable();     // 创建Thread类的对象,并把C步骤的对象作为构造参数传递    // Thread(Runnable target)    Thread t1 = new Thread(my);    Thread t2 = new Thread(my);    t1.setName("zhangsan");    t2.setName("lisi");     // Thread(Runnable target, String name)    Thread t1 = new Thread(my, "zhangsan");    Thread t2 = new Thread(my, "lisi");     t1.start();    t2.start();  }}

实现接口方式的好处:



1. 可以避免由于Java单继承带来的局限性。

2. 适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况,把线程同程序的代码,数据有效分离,较好的体现了面向对象的设计思想。

获取和设置线程名称

Thread类的基本获取和设置方法:

public final String getName()
public final void setName(String name)


其实通过构造方法也可以给线程起名字

如何获取main方法所在的线程名称呢?

public static Thread currentThread()

这样就可以获取任意方法所在的线程名称

示例代码如下:

public class MyThread extends Thread {  public MyThread() {  }    public MyThread(String name){    super(name);  }  @Override  public void run() {    for (int x = 0; x < 100; x++) {      System.out.println(getName() + ":" + x);    }  }}public class MyThreadDemo {  public static void main(String[] args) {    // 创建线程对象    //无参构造+setXxx()     MyThread my1 = new MyThread();     MyThread my2 = new MyThread();    // 调用方法设置名称     my1.setName("zhangsan");     my2.setName("lisi");     my1.start();     my2.start();        //带参构造方法给线程起名字     MyThread my1 = new MyThread("zhangsan");     MyThread my2 = new MyThread("lisi");     my1.start();     my2.start();        //我要获取main方法所在的线程对象的名称,该怎么办呢?    //public static Thread currentThread():返回当前正在执行的线程对象    System.out.println(Thread.currentThread().getName());  }}

线程调度

假如我们的计算机只有一个 CPU,那么 CPU 在某一个时刻只能执行一条指令,线程只有得到 CPU时间片,也就是使用权,才可以执行指令。那么Java是如何对线程进行调用的呢?

线程有两种调度模型:

  • 分时调度模型 所有线程轮流使用 CPU 的使用权,平均分配每个线程占用 CPU 的时间片
  • 抢占式调度模型 优先让优先级高的线程使用 CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个,优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些。

Java使用的是抢占式调度模型。

public final int getPriority()
public final void setPriority(int newPriority)


示例代码如下:

public class ThreadPriority extends Thread {  @Override  public void run() {    for (int x = 0; x < 100; x++) {      System.out.println(getName() + ":" + x);    }  }}/* *     public final int getPriority():返回线程对象的优先级 * 如何设置线程对象的优先级呢? *     public final void setPriority(int newPriority):更改线程的优先级。 * * 注意: *     线程默认优先级是5。 *     线程优先级的范围是:1-10。 *     线程优先级高仅仅表示线程获取的 CPU时间片的几率高,但是要在次数比较多,或者多次运行的时候才能看到比较好的效果。 *     * */public class ThreadPriorityDemo {  public static void main(String[] args) {    ThreadPriority tp1 = new ThreadPriority();    ThreadPriority tp2 = new ThreadPriority();    ThreadPriority tp3 = new ThreadPriority();     tp1.setName("zhangsan");    tp2.setName("lisi");    tp3.setName("wangwu");     // 获取默认优先级    System.out.println(tp1.getPriority());    System.out.println(tp2.getPriority());    System.out.println(tp3.getPriority());     // 设置线程优先级    // tp1.setPriority(100000);        //设置正确的线程优先级    tp1.setPriority(10);    tp2.setPriority(1);    tp1.start();    tp2.start();    tp3.start();  }}