java【六】线程——一文带你了解创建多线程的四种方式

一、线程

1.概念:

线程(英语:thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。在Unix System V及SunOS中也被称为轻量进程(lightweight processes),但轻量进程更多指内核线程(kernel thread),而把用户线程(user thread)称为线程。——————来自百度百科

2.多线程的优点

①提供应用程序的响应,对图形化界面更有意义,可增强用户体验。

②提高计算机CPU的利用率

③改善程序结构。即将长又复杂的进程分为多个线程,独立运行,利于理解和修改。

3.何时需要多线程

①提高应用程序同时执行两个或多个任务。

②程序需要实现一些需要等待的任务时,如用户输入,文件读写操作,网络操作,搜索等。

③需要后台运行的程序时。

比如说我们在运行360的时候,由于360这个应用程序比较大。而且模块也比较多,所以把这个较大的应用程序分为多线程,在后台应用可以看见他们的运行情况以及占了多少CPU等,如图:
在这里插入图片描述

在后台可以看见应用程序的运行,也就是说把一个进程分成了多线程进行执行。

在这里插入图片描述

4.线程类的特性

java语言的JVM允许运行多个线程,它通过java.lang.Thread类来体现。

①把每个线程都是通过某个特定的Thread对象的run()方法来完成操作的,经常把run()方法的主体称为线程体。

②通过该Thread对象的start()方法来启动这个线程,而非直接调用。

二、多线程的创建方式

方式一:继承Thread类创建线程

1).d定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该方法的方法体就是线程需要完成的任务,run()方法也称为线程执行体。

2).创建Thread子类的实例,也就是创建了线程对象

3).启动线程,即调用线程的start()方法

实现代码:以卖票为例

创建一个继承Thread的子类

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

测试类,启动通过对象调用start()方法启动线程。

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建Thead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run()
        t1.start();
        //问题一:不能通过直接调用run()的方法启动线程
        // t1.run();
        //问题二:再启动一个线程,遍历100以内的偶数,不可以还让已经start()的线程去执行,会报异常
        //t1.start();
        //我们需要创建一个线程对象。
        MyThread t2= new MyThread();
        
        t2.start();
        //如下操作仍然是在main线程中执行。
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":" + "*************main()**********"+i );
            }
        }
    }
}

Thread中常用的方法

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,返回执行当前代码线程。

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才会结束阻塞状态。

8.stop():已过时,当执行此方法时,强制结束当前线程

9.sleep(longmillitime):让当前线程睡眠制定的millitime毫秒,在指定的millitime毫秒时间内,当前线程是阻塞状态

10.isAlive():判断当前线程是否存活

方式二:实现Runnable接口

1.创建一个实现了Runnable接口的类

2.实现类实现Runnable中的抽象类的方法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();

实现代码

测试类

public class ThreadTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        MThread mThread=new MThread();
        Thread t1=new Thread(mThread);
        t1.setName("线程一");
        //通过Thread类的对象调用start(); ①启动当前线程  ②调用当前线程的run();
        t1.start();
        //再启动一个线程,遍历100以内的偶数
        Thread t2=new Thread(mThread);
        t2.setName("线程二");
        t2.start();
    }
}

实现Runnable接口

class MThread implements Runnable{
    //实现类实现Runnable中的抽象类的方法run()

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

方式三:实现Callable接口

1)创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,该call()方法将作为线程执行体,并且有返回值。

2)创建Callable实现类的实例,使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。

3)使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。

4)调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值

实现代码

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;
    }
}

测试类

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参数传递到FutureTask构造器中,创建FuntureTask对象。
       FutureTask futureTask= new FutureTask(numThread);
    //5.将FuntureTask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()返回值。
           Object sum = futureTask.get();
           System.out.println("总和为"+sum);
       }catch (InterruptedException e){
           e.printStackTrace();
       }catch (ExecutionException e){
           e.printStackTrace();
       }
    }
}

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

线程池实现类

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

测试类

public class ThreadPool {
    public static void main(String[] args) {
        //1.提供制定线程数量的线程池
        //Excutors相当于一个工具类。
        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);
        //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();//适合适用于Callable
        //3.关闭连接池
        service.shutdown();
    }
}

关于Thread与Runnable的详情,可以参考以下文章。
Thread和Runnable的异同

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