Java多线程
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();
}
}
