【Java多線程】兩種基本實現框架

 

 

_{Java多線程學習1——兩種基本實現框架}

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一、前言   

      當一個Java程序啟動的時候，一個線程就立刻啟動，改程序通常也被我們稱作程序的主線程。其他所有的子線程都是由主線程產生的。主線程是程序開始就執行的，並且程序最終是以主線程的結束而結束的。

      Java編寫程序都運行在在Java虛擬機（JVM）中，在JVM的內部，程序的多任務是通過線程來實現的。每用Java命令啟動一個Java應用程序，就會啟動一個JVM進程。在同一個JVM進程中，有且只有一個進程，就是它自己。在這個JVM環境中，所有程序代碼的運行都是以線程來運行。

 

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二、多線程的概念 

      通常，我們接觸的簡單的程序都是單線程的，但是如果我們需要進行“多線操作”的話，就需要借助多線程來實現了，對於一個進程中的多個線程來說，多個線程共享進程的內存塊，當有新的線程產生的時候，操作系統不分配新的內存，而是讓新線程共享原有的進程塊的內存。因此，線程間的通信很容易，速度也很快。不同的進程因為處於不同的內存塊，因此進程之間的通信相對困難。

     在Java中，多線程的實現有兩種方式：繼承java.lang.Thread類；實現java.lang.Runnable接口。

 

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三、繼承Thread類來實現多線程

      當一個類繼承Thread類時，在類中必須重載run（）方法，同時這個run（）方法也是線程的入口，在調用的過程中，通過調用start（）方法來啟動新線程，其基本框架為：

class 類名 extends Thread{  2 方法1;  3 方法2；  4 …  5 public void run(){  6 // other code…
}  8 屬性1；  9 屬性2； 10 … 11  
}

        在這里，我們用一個簡單的窗口買票的例子來實現此類多線程

class TestThread extends Thread  2 {  3     private String name;  4     public TestThread(String name)  5  {  6         this.name=name;  7  }  8     public void run()  9  { 10 
        for (int i = 0; i < 7; i++) 12  { 13             if (num > 0) 14  { 15                 System.out.println(name+"正在賣票  "+"num= " + num--); 16  } 17  } 18  } 19 

    public static void main(String[] args) 22  { 23 
        TestThread h1 = new TestThread("窗口1"); 25         TestThread h2 = new TestThread("窗口2"); 26         TestThread h3 = new TestThread("窗口3"); 27  h1.start(); 28  h2.start(); 29  h3.start(); 30  } 31 
    private int num = 5; 33 }

      在這個簡單的例子中，可以很清楚的看到繼承Thread實現多線程的實現已經調用，本例中運行的結果為：

 1 窗口1正在賣票  num= 5
 2 窗口1正在賣票  num= 4
 3 窗口1正在賣票  num= 3
 4 窗口1正在賣票  num= 2
 5 窗口1正在賣票  num= 1
 6 窗口2正在賣票  num= 5
 7 窗口2正在賣票  num= 4
 8 窗口2正在賣票  num= 3
 9 窗口2正在賣票  num= 2
10 窗口2正在賣票  num= 1
11 窗口3正在賣票  num= 5
12 窗口3正在賣票  num= 4
13 窗口3正在賣票  num= 3
14 窗口3正在賣票  num= 2
15 窗口3正在賣票  num= 1

      並且這個結果有一定的不可預知性，我們不能夠確定線程之間執行的具體順序，同時，更為重要的，通過繼承Thread實現多線程不能夠實現資源的共享，以購票為例子，假設票的總數為5張的話，我們只能通過一個窗口來賣完這5張票，或者說，我們開設了三個窗口，但這個三個窗口都有5張票，這顯然和我們的設計理念是有點差別的。所以，實現多線程的時候，我更喜歡使用實現Runnable接口的方法。

 

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四、實現Runnable接口來實現多線程

       和繼承Thread類似，當一個類實現Runnable接口時，在類中也必須重載run（）方法，同時這個run（）方法也是線程的入口，在調用的過程中，通過調用start（）方法來啟動新線程，其基本框架為：

class 類名 implements Runnable{  2 方法1;  3 方法2；  4 …  5 public void run(){  6 // other code…
}  8 屬性1；  9 屬性2； 10 … 11  
}

         在調用的時候會稍微有一些區別，還是以簡單的窗口買票來舉例說明：

class MyThread implements Runnable  2 {  3  
    private int ticket = 5;  //5張票
 
    public void run()  7  {  8         for (int i=0; i<=20; i++)  9  { 10             if (this.ticket > 0) 11  { 12                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "正在賣票"+this.ticket--); 13  } 14  } 15  } 16 } 17 public class TestThread { 18      
    public static void main(String [] args) 20  { 21         MyThread my = new MyThread(); 22         new Thread(my, "1號窗口").start(); 23         new Thread(my, "2號窗口").start(); 24         new Thread(my, "3號窗口").start(); 25  } 26 }

       程序執行的結果為：

1 1號窗口正在賣票5
2 1號窗口正在賣票4
3 1號窗口正在賣票3
4 2號窗口正在賣票2
5 1號窗口正在賣票1

       於是，我們看到了我們預先設定的效果，也就是說通過實現Runnable接口的方法，我們實現的資源的共享。

 

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五、小結

     在繼承Thread類實現多線程時，我們創建了三個不同的對象，所以創建的三個線程實際上是完成的三個不同的任務，所以才會相互獨立的完成；而通過實現Runable接口來實現多線程時，我們只創建了一個對象，然后實例化三個不同的線程去完成這個任務，所以相當於是共同完成任務。

     其實，其實Thread類也是實現Runnable接口的，其源代碼如下：

class Thread implements Runnable { 2     //…
public void run() { 4         if (target != null) { 5  target.run(); 6  } 7  } 8 }

      Thread中的run方法其實就是調用的是Runnable接口的run方法。方法是死的，人是活的，具體使用，可以根據實際情況來選擇。如果一個類繼承Thread，則不適合資源共享。但是如果實現了Runable接口的話，則突破了Java中單繼承的限制，很容易的實現資源共享。

     多線程是Java中非常重要的部分，本文只涉及到多線程最基本的實現以及調用的部分，例如兩個例子運行可能涉及到同步的問題，運行結果可能會有所出入，今后會陸續更新一些深入的東西，希望能對后來的學習者有所幫助。

 

Reference：http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2011/08/28/2156357.html