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Java多线程学习

budaoshixian 2020-11-20 18:50 78 查看 https://www.cnblogs.com/zhou-z

多线程

线程

多任务,多线程

Process和Thread

在操作系统中运行的程序就是进程,一个进程可以有多个线程,如视频中听声音,看图像,看弹幕等。

程序是指令和数据的有效集合,其本身没有任何运行的含义,是一个静态的概念。

而进程则是执行程序的一次执行过程,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下线程,且至少有一个线程,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,真正的多线程是值多个cpu,即多核,如服务器;如果是模拟出来的多线程,则是在一个cpu的情况 下,在同一个时间点,cpu只能执行一段代码,因为切换的很快,所以就有同时执行的错觉。

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()称为主线程,为系统的入口,用于执行整个程序。

在一个进程中,如果开辟了多个线程,线程的运行由调度器安排调度,调度器是与操作系统紧密相关的,先后顺序不能人为干预。

对同一份资源操作时,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,如cpu调度时间,并发控制开销。

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

Thread:继承Thread类

  • 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()启动线程

    package com.thead.lesson01;
    //继承Thread类 重写run()方法 调用start方法
    //线程开启不一定立即执行,
    public class TestThread01 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
    //run方法线程体
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println("我在看代码:"+i);
    }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
    //主方法main线程
    
    //创建线程对象
    TestThread01 testThread01 = new TestThread01();
    //开启线程
    testThread01.start();
    
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println("我在学习:"+i);
    }
    }
    }

使用多线程下载3张图片,先下载commons-io jar包 ,创建lib包,jar包放到lib包下,右击lib包Add as Library。

package com.thread.lesson01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

//练习thread实现多线程下载图片
public class TestThread02 extends Thread{
private String url;
private String name;

public TestThread02(String url,String name){
this.url = url;//图片地址
this.name = name;//文件名
}
//下载图片线程执行体
@Override
public void run() {
WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();
webDownLoader.downloader(url,name);
System.out.println("下载了文件名为:"+name);
}

public static void main(String[] args) {
TestThread02 t1 = new TestThread02("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","1.jpg");
TestThread02 t2 = new TestThread02("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","2.jpg");
TestThread02 t3 = new TestThread02("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","3.jpg");
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();
}

}
}

Runnable: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 ad8 程

    不建议使用Thread,避免OOP单继承局限性,推荐使用Runnable,方便同一个对象被多个线程使用。

    package com.thread.lesson01;
    //实现runnable接口,重写run方法,执行线程需要丢入runable接口实现类,调用start方法
    public class TestThread03 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
    System.out.println("我在读书!"+i);
    }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
    //创建runable接口实现类对象
    TestThread03 t3 = new TestThread03();
    //创建线程对象i
    //Thread thread = new Thread(t3);
    //thread.start();
    new Thread(t3).start();
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
    System.out.println("我在学多线程!"+i);
    }
    }
    }

下载图片

package com.thread.lesson01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
//练习Runnable实现多线程下载图片
public class TestThread04 implements Runnable{
private String url;
private String name;

public TestThread04(String url,String name){
this.url = url;//图片地址
this.name = name;//文件名
}
//下载图片线程执行体
@Override
public void run() {
WebDownLoaders webDownLoader = new WebDownLoaders();
webDownLoader.downloader(url,name);
System.out.println("下载了文件名为:"+name);
}

public static void main(String[] args) {
TestThread04 t1 = new TestThread04("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","1.jpg");
TestThread04 t2 = new TestThread04("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","2.jpg");
TestThread04 t3 = new TestThread04("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","3.jpg");
new Thread(t1).start();
new Thread(t2).start();
new Thread(t3).start();
}
}
//下载器
class WebDownLoaders{
//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();
}

}
}

模拟抢票

package com.thread.lesson01;
//多个线程同时操作同一个对象(买火车票)
//发现问题,多个进程操作同一个资源的情况下,线程不安全,数据紊乱
public class TestThread05 implements Runnable{
//票数
private int tickeNums = 10;
@Override
publ
56c
ic void run() {
while (true){
if (tickeNums<=0){
break;
}
//模拟延时
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+tickeNums--+"张票");
}
}

public static void main(String[] args) {
TestThread05 t5 = new TestThread05();
new Thread(t5,"小周").start();
new Thread(t5,"小秦").start();
new Thread(t5,"小王").start();
}
}

模拟龟兔赛跑

package com.thread.lesson01;
//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++) {
//模拟兔子休息
if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&&i%20==0){
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//判断比赛是否结束
boolean flag = gameOver(i);
//如果比赛结束 停止程序
if (flag){

564
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"跑了"+i+"步");
}
}
//判断是否完成比赛
private boolean gameOver(int steps){
//判断是否有胜利者
if (winner!=null){//已经存在胜利者了
return true;
}{
if (steps>=100){
winner = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("winner is"+winner);
return false;
}
}
return false;
}

public static void main(String[] args) {
Race race = new Race();
new Thread(race,"兔子").start();
new Thread(race,"乌龟").start();
}
}

Callable:实现Callable接口

了解即可

  • 实现Callable接口,需要返回值类型
  • 重写call方法,需要抛出异常
  • 创建目标对象
  • 创建执行服务:ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool()
  • 提交执行:Future result1 = ser.submit()
  • 获取结果:boolean r1 = result1.get()
  • 关闭服务:ser.shutdownNow()
package com.thread.lesson01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import ja
ad8
va.net.URL;
import java.util.concurrent.*;

//实现Callable接口
//有返回值  抛出了异常
public class TestThread06 implements Callable<Boolean> {

private String url;
private String name;

public TestThread06(String url,String name){
this.url = url;//图片地址
this.name = name;//文件名
}
//下载图片线程执行体
@Override
public Boolean call() {
WebDownLoader3 webDownLoader = new WebDownLoader3();
webDownLoader.downloader(url,name);
System.out.println("下载了文件名为:"+name);
return true;
}

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
TestThread06 t1 = new TestThread06("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","1.jpg");
TestThread06 t2 = new TestThread06("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","2.jpg");
TestThread06 t3 = new TestThread06("https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png","3.jpg");
// 创建执行服务
ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
//提交执行
Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
// 获取结果
boolean rs1 = r1.get();
boolean rs2 = r2.get();
boolean rs3 = r3.get();
//关闭服务
ser.shutdownNow();
}
}
//下载器
class WebDownLoader3{
//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();
}

}
}
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