Java多线程之概述与三种创建方式

最近折腾了一下Java多线程相关的内容，来水几遍博客。。。

一、多线程之概述

1、什么是多线程？

谈线程这个概念前，我们先需要了解一下进程。
在操作系统中，进程定义为，计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。

进程与程序的区别

程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的执行实体。

我们都知道CPU执行速度非常快，但是一些IO操作、或者执行存在被某些事件打断的可能性。比如某个程序执行某处后等待输入，总不能让CPU停下来等吧。为了提高CPU的利用率，因此提出了进程概念，把CPU执行分成一个个非常短的时间片，轮流执行多个进程。当当前运行的进程A时间片到了或者某个事件打断了它，则换其他进程B继续执行，等进程A准备好了，下此再轮它来执行。

由于时间片非常短，再加上CPU执行速度非常快，这就给我一种错觉——多个进程在同时执行。实际上是微观上，同一时刻只能执行一个进程，但是宏观上是同时执行多个进程。（现在的多核CPU也实现了微观上的多进程）

有了进程为啥还有引入线程呢？原因是进程的切换比较耗资源，而一个进程又有将任务分小的需求，因此线程诞生了（当然也有子进程这个概念，由进程创建的进程）。

进程与线程的关系

一个进程可包含多个线程，线程也称为轻量级进程。

而多线程就是在进程中创建多个线程，这多个线程来同时运行，用来提高CPU的运行效率。

2、线程的物种状态

线程从创建、运行到结束可分为五种状态：新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态。
新建状态：new操作符创建一个线程时，线程还没有开始运行
就绪状态：调用了线程的start方法
运行状态：执行run方法的过程
阻塞状态：进入睡眠、等待事件唤醒、等待时间片
死亡状态：线程执行完毕或者非正常死亡，资源被操作系统回收
在这里插入图片描述

3、多线程有啥应用场景？

多线程这个词，搞Java开发的应该都听说过，但是实际运用过的可能比较少。
前面听过扯多进程、多线程可以提高CPU运行效率，那为啥很多人都没用过呢？
似乎多线程离我们很远，这不是自相矛盾吗？

迅雷同时下载多个片子使用过没？
电脑一边播放音乐，一遍编写word文件，也没用过？
多线程爬妹纸图也没用过？

多线程主要是为了提高完成任务的速度，因此在下载、批量操作等场景运用的比较多。

二、Java多线程创建方式

前面扯了这么久的理论，下面我们来做一点实际的，演示一下Java创建多线程的三种方式。

首先创建一个普通的Java项目即可。
在这里插入图片描述

方式一：继承`Thread`类，重写`run`方法

package cn.hestyle.demo;

/**
 * 继承Thread类，重写run方法
 */
class MyThread extends Thread{
    /**
     * 方法中放置需要执行的代码
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; ++i) {
            System.out.println(this.getName() + " 输出 i = " + i);
        }
    }
}

/**
 * description: demo_01
 *
 * @author hestyle
 * @version 1.0
 * @className multi_thread_project_01->MultiThreadDemo01
 * @date 2020-02-09 15:35
 **/
public class MultiThreadDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建两个线程
        MyThread myThread1 = new MyThread();
        MyThread myThread2 = new MyThread();
        //设置线程的名称，这样方便看输出结果
        myThread1.setName("线程一");
        myThread2.setName("线程二");
        //启动两个线程，注意：启动线程用的start方法，run方法直接运行
        myThread1.start();
        myThread2.start();
    }
}

控制台输出：
在这里插入图片描述
$\color{red}注意：$ 启动线程用的start方法，run方法直接运行。直接的差别就是run执行的线程不会出现交叉执行（抢占CPU执行）。

方式二：实现`Runnable`接口，重写`run`方法

package cn.hestyle.demo;

/**
 * 实现Runnable接口，重写run方法
 */
class MyThreadTwo implements Runnable{
    /**
     * 方法中放置需要执行的代码
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; ++i) {
            //Thread.currentThread()获取当前执行的线程
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 输出 i = " + i);
        }
    }
}

/**
 * description: demo_02
 *
 * @author hestyle
 * @version 1.0
 * @className multi_thread_project_01->MultiThreadDemo02
 * @date 2020-02-09 15:48
 **/
public class MultiThreadDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        MyThreadTwo threadTwo = new MyThreadTwo();
        //创建两个线程
        Thread thread1 = new Thread(threadTwo);
        Thread thread2 = new Thread(threadTwo);
        //设置线程的名称，这样方便看输出结果
        thread1.setName("线程一");
        thread2.setName("线程二");
        //启动两个线程，注意：启动线程用的start方法，run方法直接运行
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

控制台输出信息：
在这里插入图片描述
其实Thread类也是Runnable接口的实现类。
实现Runnable接口并不就是线程，只有Thread才是线程！

方式三：使用匿名内部类

package cn.hestyle.demo;
/**
 * description: demo_02
 *
 * @author hestyle
 * @version 1.0
 * @className multi_thread_project_01->MultiThreadDemo02
 * @date 2020-02-09 15:48
 **/
public class MultiThreadDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        //以匿名内部类的形式创建两个线程
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            /**
             * 方法中放置需要执行的代码
             */
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 5; ++i) {
                    //Thread.currentThread()获取当前执行的线程
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 输出 i = " + i);
                }
            }
        });
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            /**
             * 方法中放置需要执行的代码
             */
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 5; ++i) {
                    //Thread.currentThread()获取当前执行的线程
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 输出 i = " + i);
                }
            }
        });
        //设置线程的名称，这样方便看输出结果
        thread1.setName("线程一");
        thread2.setName("线程二");
        //启动两个线程，注意：启动线程用的start方法，run方法直接运行
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}