Java多线程

wuchangjian2021-11-04 17:07:00编程学习

多线程

线程、进程、多线程

多任务

多线程

Process(进程)与Thread(线程)

  • 说起进程,就不得不说程序。程序是指令和数据的有序集合,其本身没有任何运行含义,是一个静态的概念。
  • 而进程是执行程序的一次执行过程,他是一个动态的概念。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线程,当然一个进程中至少有一个线程,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,真正的多线程是指有多个CPU,即多核。如服务器。如果是模拟出来的多线程,即在一个CPU的情况下,在同一个时间点,CPU只能执行一个代码,因为切换的很快,所以就有同时执行的错居

本章的核心概念:

  • 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()称之为主线程,为系统的入口,用于执行整个过程
  • 在一个进程中,如果开辟了多个线程,线程的运行由调度器(CPU)安排控制,调度器与操作系统紧密相关的,先后顺序是不能人为干预的
  • 在同一份资源操作时,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
  • 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

三种创建方式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cj9KKSC9-1636016690467)()]

Thread

  • 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()方法气筒线程

注意:线程不一定立即执行,CPU安排调度

package com.edu.cdp.deam01;

 //创建线程方式一,继承Thread类,重写run()方法,调用start开启线程
public class TestThread1 extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         //run方法体
         for (int i = 0; i < 200; i++) {
             System.out.println("我在看代码...."+i);
         }
     }

     public static void main(String[] args) {
         //main线程,主线程

         //创建一个线程对象
         TestThread1 testThread1 = new TestThread1();

         // 调用start方法开启线程
         testThread1.start();

         for (int i = 0; i < 200; i++) {
             System.out.println("我在学习多线程..."+i);
         }
     }
 }

练习:下载图片

package com.edu.cdp.deam01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;
import sun.reflect.misc.FieldUtil;
import org.apache.*;

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

//联系Thread,实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread{
    private String url;
    private String name;

    public TestThread2(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //下载图片的执行体
    @Override
    public void run() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名" + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fbpic.588ku.com%2Felement_origin_min_pic%2F16%2F10%2F29%2F2ac8e99273bc079e40a8dc079ca11b1f.jpg&refer=http%3A%2F%2Fbpic.588ku.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1638603893&t=80dd26fce01d6129038dd48f7e022641","1.png");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fbpic.588ku.com%2Felement_origin_min_pic%2F16%2F07%2F06%2F17577cd55945262.jpg%21r650&refer=http%3A%2F%2Fbpic.588ku.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1638604019&t=23fdb60c8625a8f548e97430912b3c34","2.png");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fhbimg.b0.upaiyun.com%2F945cad7c7105d352aa3c513c94846bb0c2f1a61342067-OWFZcE_fw658&refer=http%3A%2F%2Fhbimg.b0.upaiyun.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1638604060&t=763c20e4e2530b3d0a42a2816aabc0d1","3.png");

        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();
            System.out.println("IO异常,downloader方法出现问题");
        }
    }
}

jar包下载地址

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
package com.edu.cdp.deam01;

//创阿线程方式2,实现runnable接口,重写run方法,执行线程要丢入runnable接口实现类,调用start方法
public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        //run方法体
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("我在看代码...."+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();

        //创建线程对象,通过线程对象来开启我们的线程,代理
        new Thread(testThread3).start();

        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程..."+i);
        }
    }
}

小结:

  • 继承Thread类
    • 子类继承Thread类具备多线程能力
    • 启动线程:子类对象.start()
    • 不建议使用:避免OOP单继承局限性
  • 实现Runnable接口
    • 实现接口Runnable具有多线程能力
    • 启动线程:传入对象+Thread对象.start()
    • 推荐使用:避免单继承局限性,灵活方便,方便同一个对象被多个线程使用

初识并发问题

package com.edu.cdp.deam01;

//多个线程同时操作同一个对象
//买火车票

public class TestThread4 implements Runnable{
    private int ticketNums = 10;

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticketNums <= 0 ){
                break;
            }
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNums-- +"票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread4 testThread4 = new TestThread4();

        new Thread(testThread4,"小明").start();
        new Thread(testThread4,"小白").start();
        new Thread(testThread4,"小红").start();
    }
}

问题:多个线程操作同一个资源的情况下,线程不安全,数据紊乱

练习:龟兔赛跑

package com.edu.cdp.deam01;

//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++) {

            //模拟兔子睡觉
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i%10 == 0){
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //比赛结束停止程序
            if (flag){
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "==>"+i+"步");
        }
    }

    //判断比赛是否完成
    private boolean gameOver(int steps){
        if (winner!=null){
            return true;
        }{
            if (steps >= 100){
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winner is" + winner);
            }
        }
        return false;
    }


    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();

        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
    }

}

发表评论    

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。