Java多线程基础知识整理

一，程序，进程，线程
* 1.程序:指令集，静态概念；
* 2.进程：操作系统调度程序动态概念
* 3.线程：在进程内多条执行路径
* main方法和gc和异常
* 程序是一个静态的概念；进程：是一个动态的概念；
* 进程是程序的一次动态执行过程，占用特定的地址空间；
* 每个进程都是独立的
* 由3部分组成cpu data code；
* 缺点：内存的浪费，cpu的负担
*线程：是进程中一个“单一的连续控制流程”
*线程又被称为轻量级进程；一个进程可拥有多个并行的线程；一个进程中的线程共享相同的内存单元/内存地址空间（因此会
*造成并发问题），
*可以访问相同的变量和对象，而且他们从同一堆中分配对象；

进程：
* 作为资源分配的单位；
* 每个进程都有独立的代码和数据空间，进程间的切换会有较大的开销；
* 在操作系统中能同时运行多个多个任务；
* 系统在运行的时候为每个进程分配不同的内存区域；
* 没有线程的进程可以看成是多线程，如果一个进程内拥有多个线程，则执行过程不是一条线的，
* 而是多条线程共同完成的；
线程：
* 线程可以看成是轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序计数器，
* 线程切换的开销较小；
* 在同一应用程序中有多个顺序流同时执行；
* 除了cpu之外，不会为线程分配内存，线程所使用的资源是它所属进程的资源，线程组只能共享资源，
* 线程是进程的一部分，所以线程有的时候被称为是轻权进程或者轻量级进程；

java实现多线程（一）
* 在Java中负责线程的功能是Java.lang.Thread这个类；可以通过创建Thread的实例来创建新的线程；
* 每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run（）来完成其操作的，方法run称为线程体；
* 通过调用thread类的start方法来启动一个线程；（java是单继承多实现，此方法不被建议）

public class Thread02 {
 /**
  * 模拟龟兔赛跑 创建多线程 继承thread +重写run 使用线程：创建子类对象+对象的start方法
  */
 public static void main(String[] args) {
  Rabbit r = new Rabbit();
  r.start();
  Tortoise t=new Tortoise();
  t.start();
 }
}
public class Rabbit extends Thread {
 @Override
 public void run() {
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
   System.out.println("兔子跑了" + i + "步");
  }
 }
}
public class Tortoise extends Thread {
 @Override
 public void run() {
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
   System.out.println("乌龟" + i + "步");
  }
 }
}

二）使用Runnable接口

* 类实现runnable接口加上实现run方法，真实角色类, 推荐使用第二种：（1）避免单继承（2）便于共享资源 (不能抛出异常，没有返回值）；

public class Thread03 implements Runnable {
 @Override
 public void run() {
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
   System.out.println("一边敲代码");
  }
 }
}
public class Thread03App {
 public static void main(String[] args) {
  Thread03 t = new Thread03();
  Thread proxy = new Thread(t);
  proxy.start();
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
   System.out.println("一边聊qq");
  }
 }
}

* java实现多线程（三）
* 使用Callable接口(Java.util.Concurrent)创建线程，优点：可以获取返回值

package Tread;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class Thread04 {
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
		//创建线程
		ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(2);
		Race tor = new Race("tor", 1000);
		Race rabbit = new Race("rabbit", 500);
        //获取值
        Future<Integer> res=ser.submit(tor);
        Future<Integer> res2=ser.submit(rabbit);
        
        Thread.sleep(2000);
		// 停止循环
		tor.setFlag(false);
		rabbit.setFlag(false);

        Integer num= res.get();
		Integer num2 = res2.get();
        System.out.println("乌龟跑了"+num);
        System.out.println("兔子跑了"+num2);
        //停止服务
        ser.shutdownNow();
        
	}
}

	class Race implements Callable<Integer> {
	private String name;
	private int time;
	private int step = 0;
	boolean flag = true;

	public boolean isFlag() {
		return flag;
	}

	public void setFlag(boolean flag) {
		this.flag = flag;
	}

	public Race(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getTime() {
		return time;
	}

	public void setTime(int time) {
		this.time = time;
	}

	public int getStep() {
		return step;
	}

	public void setStep(int step) {
		this.step = step;
	}

	public Race(String name, int time) {
		super();
		this.name = name;
		this.time = time;
	}

	public Race() {
		super();

	}

		@Override
		public Integer call() throws Exception {
		while (flag) {
			Thread.sleep(time);
			step++;
		}
		return step;
		}

	}

* Callable接口和Future接口
* Callable是类似于Runnable的接口，实现Callable接口的类和实现Runnable的类都是可被其他现场执行的任务
* Callable接口和Runnable接口有几点不同：
* （1）Callable接口规定的方法是Call，而Runnable规定的方法是Run；
* （2）call方法可以抛出异常，Runnable方法不行；
* （3）Callable的任务执行后可返回值，运行Callable任务可拿到一个Future返回值，而Runnable的任务是没有返回值的
* Future表示异步计算的结果，它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并检索计算的结果，通过Future对象可了解
* 任务执行情况，可取消任务的执行，还可获取执行的结果
* 缺点：繁琐
* 思路：

1）创建Callable实现类+重写call；
* 2）借助执行调度服务ExecuteService，获取Future对象 ExecuteService
ser=Executors.newFixedThreadPool(2); Future result=ser.submit(实现类对象);
* 3)获取值：result.get；

4)停止服务：ser.shutdownnow();

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