首页 > 基础资料 博客日记
【JavaEE精炼宝库】多线程1（认识线程 | 创建线程 | Thread 类)
2024-05-27 12:00:05基础资料围观189次
目录
2.1.4 写法4.实现 Runnable 使用匿名内部类：
一、认识线程
1.1 线程的概念：
一个线程就是一个 "执行流" 。每个线程之间都可以按照顺序执行自己的代码。多个线程之间 "同时" 执行着多份代码。
1.2 为什么需要线程：
（1）首先经过多年的发展，“并发编程” 已成成为 “刚需”。
• 单核CPU的发展遇到了瓶颈.要想提高算力,就需要多核CPU.而并发编程能更充分利用多核CPU资源。
• 有些任务场景需要 "等待IO"，为了让等待IO的时间能够去做一些其他的工作,也需要用到并发编程。
（2）其次,虽然多进程也能实现并发编程,但是线程比进程更轻量。
• 创建线程比创建进程更快。
• 销毁线程比销毁进程更快。
• 调度线程比调度进程更快。
（3）最后线程虽然比进程轻量,但是人们还不满足,于是又有了 "线程池" (ThreadPool)和 "协程" (Coroutine)。
本文章主要介绍多线程，有关线程池和协程的概念后续会单独再写文章解释。
1.3 面试题.谈谈进程和线程的区别：
主要有如下四点：
• 进程是包含线程的。每个进程至少有⼀个线程存在，即主线程。
• 进程和进程之间不共享内存空间。同⼀个进程的线程之间共享同⼀个内存空间。
• 进程是系统分配资源的最小单位，线程是系统调度的最小单位。
• 一个进程挂了一般不会影响到其他进程。但是一个线程挂了，可能把同进程内的其他线程一起带走(整个进程崩溃)。
1.4 Java的线程和操作系统线程的关系：
线程是操作系统中的概念。操作系统内核实现了线程这样的机制,并且对用户层提供了一些API供用户使用（例如Linux的pthread库）。
Java标准库中Thread类可以视为是对操作系统提供的API进行了进一步的抽象和封装。
二、创建线程
下面我会提供创建线程的常见的5中写法，希望友友们都要掌握。下面经常会用到run方法和start方法，关于它们的区别，大家可以先把这5中写法看完后，我在后面有写区别🤩🤩🤩。
2.1 创建线程的5种写法：
2.1.1 写法1.继承 Thread 类：
继承 Thread 来创建⼀个线程类。写法如下：
class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
System.out.println("hello Thread");
System.out.println("Thread end");
}
}
public class demo1 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new MyThread();//向上转型
t.start();//启动线程
}
}这里解释一下为什么不能直接直接创建一个Thread对象，而是要再写一个Thread的子类：这是因为我们要重写 run 方法，如果不重写，直接调用原生的，会达不到我们的预期，这显然不是我们想看到的。
运行结果：
2.1.2 写法2.实现 Runnable 接口：
• Runnable接口源码：
通过观察其源码我们不难发现这是一个 “函数式接口” ，所以我们后面有一种写法就会利用到lambda表达式，里面涉及到的一些 “变量捕获” 的知识如果友友忘了的话要记得复习呀。
这个相比于第一个写法的好处是：能够起到解耦合的作用，例如当前是通过多线程的方式执行的，未来也可以很方便改成基于线程池的方式执行，也可以改成基于虚拟线程的方式执行（改动成本比较小），而继承Thread的写法基本就只适用于多线程。具体写法如下：
class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println("hello Thread");
System.out.println("Thread end");
}
}
public class demo2 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
t.start();
}
}运行结果：
2.1.3 写法3.继承 Thread 使用匿名内部类：
这个写法的效果和 2.1 的写法效果没有任何区别，因为使用匿名内部类本来就是为了方便。具体写法如下：
public class demo3 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println("hello Thread");
System.out.println("Thread end");
}
};
t.start();
}
}运行结果和前面一样就不贴了。
2.1.4 写法4.实现 Runnable 使用匿名内部类：
和写法2效果一样：
public class demo4 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(new MyRunnable(){
@Override
public void run() {
System.out.println("hello Thread");
System.out.println("Thread end");
}
});
t.start();
}
}2.1.5 写法5.使用lambda（推荐写法）：
这个是比较推荐的写法，因为是 “函数式接口” 我们就可以使用lambda表达式来简化写法。具体写法如下：
public class demo5 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(()->{
System.out.println("hello Thread");
System.out.println("Thread end");
});
t.start();
}
}上述 5 种写法本质都是要把线程执行的任务内容表示出来，通过 Thread 的 start 来创建 / 启动系统中的线程。Thread 对象和操作系统内核中的线程是一一对应的关系。
2.2 run方法和start方法的区别：
之前我们已经看到了如何通过覆写 run 方法创建一个线程对象，但线程对象被创建出来并不意味着线程就开始运行了。
• 覆写 run 方法是提供给线程要做的事情的指令清单。
• 线程对象可以认为是把 李四、王五叫过来了。
• 而调用 start() 方法，就是喊⼀声：”行动起来！“，线程才真正独立去执行了。
总而言之：调用 start 方法，才真的在操作系统的底层创建出一个线程。
2.3 多线程的优势：
利用多线程在一些场合可以提高程序的运行速度。具体案例如下：
前置知识：
• 使用 System.nanoTime() 可以记录当前系统的 纳秒 级时间戳。
• serial 串行的完成一系列运算。concurrency 使用两个线程并行的完成同样的运算。
如果对串行和并行不了解的话可以前往：JavaEE前置知识 中查看并行与并发的区别。
public class ThreadAdvantage {
// 多线程并不⼀定就能提⾼速度，可以观察，count 不同，实际的运⾏效果也是不同的
private static final long count = 10_0000_0000;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 使⽤并发⽅式
concurrency();
// 使⽤串⾏⽅式
serial();
}
private static void concurrency() throws InterruptedException {
long begin = System.nanoTime();
// 利⽤⼀个线程计算 a 的值
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
int a = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
a--;
}
}
});
thread.start();
// 主线程内计算 b 的值
int b = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
b--;
}
// 等待 thread 线程运⾏结束
thread.join();
// 统计耗时
long end = System.nanoTime();
double ms = (end - begin) * 1.0 / 1000 / 1000;
System.out.printf("并发: %f 毫秒%n", ms);
}
private static void serial() {
// 全部在主线程内计算 a、b 的值
long begin = System.nanoTime();
int a = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
a--;
}
int b = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
b--;
}
long end = System.nanoTime();
double ms = (end - begin) * 1.0 / 1000 / 1000;
System.out.printf("串⾏: %f 毫秒%n", ms);
}
}案例结果如下：
可以看到速度快了两倍多。不使用多线程的并发就会出现 “一核有难，多核围观” 的现象。
三、Thread类及常见方法
Thread 类是 JVM 用来管理线程的一个类，换句话说，每个线程都有一个唯一的 Thread 对象与之关联。
用我们上面的例子来看，每个执行流，也需要有一个对象来描述，类似下图所示，而 Thread 类的对象就是用来描述一个线程执行流的，JVM 会将这些 Thread 对象组织起来，用于线程调度，线程管理。
3.1 Thread 的常见构造方法：
我们最常使用的是第三个，至于第五个目前在实际开发中更多的是被线程池取代了，这里只演示第三个。演示如下：
public class demo6 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(()->{
while(true){
System.out.println("hello Thread");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
},"我的Thread");
t.start();
while(true){
System.out.println("hello Main");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}我们可以利用使用 jconsole 命令观察线程。
3.2 jconsole使用过程：
我们利用上面的程序来进行连接，连接的时候要保证程序在运行中。
• 打开 c 盘并进入 Program Files ：
• 进入 Java 中的 jdk ：
• 进入 bin 后找到 jconsole 后以管理员的身份运行它：
• 看到这个就成功找到 jconsole 了：
记得连接我们运行的java程序。
注意：程序一定要保证在运行状态，比如我们写一个while（true）循环来保证我们连接的时候程序在跑，不然我们是连接不到的。
• 查看结果：
点击线程，在下面我们能看到main和我的Thread（修改命名）。
完成上面步骤我们已经成功利用 jconsole 查看运行的 java 线程。
3.3 Thread的常见属性：
3.3.1 属性列表：
属性解释：
• ID 是线程的唯一标识，不同线程不会重复。
• 名称是各种调试工具用到。
• 状态表示线程当前所处的一个情况。
• 优先级高的线程理论上来说更容易被调度到。
• 关于后台线程，需要记住一点：JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后，才会结束运行。
• 是否存活，即简单的理解，为 run 方法是否运行结束了。
• 线程的中断问题，下面会单独讲。
3.3.2 前后台线程的关系：
• 前台线程：前台线程如果不运行结束的话，此时 Java 进程是一定不会结束的。
• 后台线程：后台线程即使继续在执行，也不能阻止 Java 进程结束。
我们默认创建的线程都是前台线程。我们可以利用 setDaemon 方法来把线程设置为后台线程。
注意：关于线程的各种属性的设置，都要放在 start 之前，一旦线程已经启动了，那么开弓就没有回头箭，这个时候再设置就来不及了，还会返回一个异常。
测试案例：
public class demo7 {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(()->{
while(true){
System.out.println("hello Thread");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
});
t.setDaemon(true);//把t设置为后台线程
t.start();//启动线程
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
System.out.println("Main end");
}
}友友们可以把这个代码贴到自己的编译器上面，看看有没有 setDaemon 的区别。
案例效果如下：
结语：
其实写博客不仅仅是为了教大家，同时这也有利于我巩固知识点，和做一个学习的总结，由于作者水平有限，对文章有任何问题还请指出，非常感谢。如果大家有所收获的话还请不要吝啬你们的点赞收藏和关注，这可以激励我写出更加优秀的文章。
本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系邮箱：jacktools123@163.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！
标签：
相关文章
最新发布
点击排行
本站推荐
