java线程一之创建线程、线程池以及多线程运行时间统计

线程和进程的基本概念

进程和线程是动态的概念。

        进程是 “执行中的程序“，是一个动词，而程序是一个名词，进程运行中程序的”代码“，而且还有自己的计数器，寄存器，它会向系统申请系统资源。

        线程是进程中的一个控制流。一个程序可能可能包含多个任务并发运行，而线程就是指一个任务重头到尾的执行流。

        说的在简单点，线程是执行中的任务，一个程序包含多个任务。

 

多线程

       单处理器中，为提高处理器的使用率（最终目标），使得程序在进行IO输入出等不需要处理器时，也能够让处理器在运转，引进多线程处理机制。多线程可以使得程序运行的更快，执行效率更高，交互性更强，这是不言而喻的！

 

创建任务和线程

        一个任务是一个对象，所以为创建一个任务，必须定义一个类，定义一个任务类，为了说明这是一个任务类，它需要实现Runnable接口，这个接口只包含一个run方法。

当我们定义好任务类taskClass之后，就可以用它的构造方法创建一个任务啦：TaskClass  task = new TaskClass(.....)；

        我们创建的任务只能在线程中运行，Thread类中包含了创建线程以及控制线程的众多方法。使用下面的语句创建任务线程：Thread  thread  = new Thread(task);

        然后调用start()方法告诉java虚拟机该线程准备运行：thread.start()；之后java虚拟机通过调用任务的run()方法执行任务。

 

事例代码:

public class TaskThreadDemo{
public static void main(String[] args)
{
//创建任务   并且需要为任务 创建 任务类，使用该类的构造方法创建任务
PrintChar printA = new PrintChar('a',100);
PrintChar printB = new PrintChar('b',100);
PrintNum print100 = new PrintNum(100);

//为任务创建线程
Thread thread1 = new Thread(printA);
Thread thread2 = new Thread(printB);
Thread thread3= new Thread(print100);

//告诉虚拟机器线程开始运行
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
}

class PrintChar implements Runnable
{
private char  charToPrint;
private int items;

public PrintChar(char c,int t)
{
charToPrint = c;
items = t;
}

@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
for(int i=0;i<items;i++)
{
System.out.print(charToPrint);
}
}
}

class PrintNum implements Runnable
{
private int lastNumb;
public PrintNum(int n)
{
lastNumb = n;
}
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
for(int i= 1;i<100;i++)
{
System.out.print(" "+lastNumb);
}
}

}

 





 

一个好玩的闪烁文本框，直接用线程，不用main方法

import javax.swing.JApplet;
import javax.swing.JLabel;
public class FlashingText extends JApplet implements Runnable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private JLabel jlbText = new JLabel("Welcome",JLabel.CENTER);

public FlashingText()
{
add(jlbText);
new Thread(this).start();
}

public void run()
{
try {
while(true)
{
if(jlbText.getText()==null)
jlbText.setText("Welcome");
else
jlbText.setText(null);
Thread.sleep(200);
}
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
}
}

 

 

Thread类

        Thread类实现了Runnable接口，它包含为任务而创建线程的构造方法，以及控制方法，下图就是Thread类常见的控制线程的方法：





          因为Thread类实现了Runnable接口，所以可以定义一个Thread的扩展类，里面实现run方法，这样也可以创建一个线程类，但并不是很推荐这种方法，因为它将创建任务和运行任务的机制混在了一起，将任务从线程中分离出来比较好，即尽量使用Runnable接口创建线程，这样得到的线程更加灵活，避免了java单继承带来的局限性。

 

线程池

           线程池是管理并发执行任个数的理想方法，java提供Executor接口来执行线程池中的任务，提供ExecutorService接口来管理和控制任务。为了创建Executor接口实例，我们可以用Executors类，Executors类提供了创建Executor接口对象的静态方法，下图描述了上面的上面所说的关系。





 

       线程池中的shutdown()方法一般都是放在main方法的后面部分，当所以的线程都添加到线程池中，即便有线程没有执行完毕，也可能会关闭线程池，未执行完的线程继续执行，所以main方法可能比子线程先结束。

利用isTerminated()进行线程池中所有线程运行时间的统计

       倘若希望主线程在子线程全部做完之后在执行，可以考虑让所以的子线程用jion方法，但这可能导致所有子线程变成串行，不是很好的办法，当然我们也可以多线程的辅助类CountDownLatch，这是一个与计时器有点类似功能的类。这次在看书学习的时候，发现了一个更好的办法，就是在shutdown()方法后加上一句while(!executor.isTerminated()){}，这是一个不错的方法（不过我把shoudown()方法放在该while语句后面，就会陷入死循环，应该是要先关闭线程池，在判断线程池中的线程是否全部终止，因为也有可能在while语句后面在添加新的子线程）。

       isTerminated()方法：如果线程池中所以线程都已完成并终止，则返回true.

       可以使用CountDownLatch 和上面的方法对程序运行计时统计，不过我记得CountDownLatch类是需要指定线程的个数。

事例代码

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ExecutorDemo {
public static void main(String[] args){
long start = System.currentTimeMillis();
System.out.println("当前时间"+"  "+start);
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);

executor.execute(new PrintChar('a',100));
executor.execute(new PrintChar('b',100));
executor.execute(new PrintChar('c',100));
executor.execute(new PrintNum(100));

executor.shutdown();
while(!executor.isTerminated()){
//System.out.print("-");
};

long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("\n当前时间"+"  "+end);
System.out.println("\n用时"+"  "+(end-start)+"毫秒");
}
}

运行截图

截图1     

截图2

         不过不知道运行太快的原因，还是啥别的原因， 会出现截图2的情况，网上很少关于isTerminated()方法的介绍，如有大神知道原因，还请告知小弟。

 

         这篇博客是自己在学习《java语言程序设计进阶篇》时所在笔记，代码出自书上，最后那个记时的加了计时部分。大三开学在即，希望现在来学java还来得及。

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