線程、進程與多線程
- 進程是執行程序的一次執行過程。通常在一個進程中可以包含若干個線程,一個進程中至少有一個線程。線程是cpu調度和執行的單位
- 線程就是獨立的執行路徑
- 在程序運行時,即使沒有自己創建線程,后台也會有多個線程,如主線程,gc線程
- main()稱之為主線程,為系統的入口,用於執行整個程序
- 在一個進程中,如果開辟了多個線程,線程的運行由調度器安排調度,調度是與操作系統緊密相關的,先后順序是不能人為干預的
- 對同一份資源操作時,會存在資源搶奪的問題,需要加入並發控制
- 線程會帶來額外的開銷,如cpu調度時間,並發控制開銷
- 每個線程在自己的工作內存交互,內存控制不當會造成數據不一致
繼承Thread類
- 自定義線程類繼承Thread類
- 重寫run()方法,編寫線程執行體
- 創建線程對象調用start()方法啟動線程
//創建線程方式一:繼承Thread類,重寫run()方法,調用start開啟線程
//總結:注意:線程開啟不一定立即執行,由cpu調度執行
public class TestThread1 extends Thread{
@Override
public void run() {
//run方法線程體
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("我在看代碼---"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {
//main線程,主線程
//創建一個線程對象
TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
//調用start()方法開啟線程
testThread1.start();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("我在學習多線程---"+i);
}
}
}
====================================================================
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
//練習Thread,實現多線程同步下載圖片
public class TestThread2 extends Thread{
//使用實現Runnable接口的方法進行操作
//public class TestThread2 implements Runnable{
private String url;//網絡圖片地址
private String name;//保存的文件名
public TestThread2(String url,String name){
this.url = url;
this.name = name;
}
//下載圖片線程的執行體
@Override
public void run() {
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloader(url,name);
System.out.println("下載了文件名為:"+name);
}
public static void main(String[] args) {
TestThread2 t1 = new TestThread2("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/1.jpg","1.jpg");
TestThread2 t2 = new TestThread2("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/2.jpg","2.jpg");
TestThread2 t3 = new TestThread2("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/3.jpg","3.jpg");
//t1,t2,t3同時執行
t1.start();
t2.start();
t3.start();
//使用實現Runnable接口的方法進行操作
/*new Thread(t1).start();
new Thread(t2).start();
new Thread(t3).start();*/
}
}
//下載器
class WebDownloader{
//下載方法
public void downloader(String url,String name){
try {
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("IO異常,downloader方法出現問題");
}
}
}
實現Runnable接口
- 定義MyRunnable類實現Runnable接口
- 實現run()方法,編寫線程執行體
- 創建線程對象,調用start()方法啟動線程
//創建線程方式2:實現runnabl接口,重寫run方法,執行線程需要丟入runnab接口實現類,調用start方法
public class TestThread3 implements Runnable{
@Override
public void run() {
//run方法線程體
for (int i = 0; i < 200; i++) {
System.out.println("我在看代碼---"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {
//創建runnable接口的實現類對象
TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
//創建線程對象,通過線程對象來開啟我們的線程,代理
/*Thread thread = new Thread(testThread3);
thread.start();*/
new Thread(testThread3).start();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
System.out.println("我在學習多線程---"+i);
}
}
}
對比:
繼承Thread類
- 子類繼承Thread類具備多線程能力
- 啟動線程:子類對象.start()
- 不建議使用,避免OOP單繼承局限性
實現Runnable接口
-
實現Runnable具有多線程能力
-
啟動線程:傳入目標對象+Thread對象.start()
-
推薦使用:避免單繼承局限性,靈活方便,方便同一個對象被多個線程使用
-
//一份資源 StartThread4 station = new StartThread4(); //多個代理 new Thread(station,"小明"); new Thread(station,"老師"); new Thread(station,"小紅");
-
初識並發問題
//多個線程同時操作同一個對象
//買火車票的例子
//發現問題:多個線程操作同一個資源的情況下,線程不安全,數據紊亂
public class TestThread4 implements Runnable{
//票數
private int ticketNums = 10;
@Override
public void run() {
while (true) {
if (ticketNums<=0){
break;
}
//模擬延時
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第"+ticketNums--+"票");
}
}
public static void main(String[] args) {
TestThread4 testThread4 = new TestThread4();
new Thread(testThread4,"小明").start();
new Thread(testThread4,"老師").start();
new Thread(testThread4,"黃牛黨").start();
}
}
案例:龜兔賽跑
public class Race implements Runnable{
//勝利者
private static String winner;
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
//模擬兔子休息
/*if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i%10==0){
try {
Thread.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}*/
//判斷比賽是否結束
boolean flag = gameOver(i);
//如果比賽結束了,就停止程序
if (flag){
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->跑了"+i+"步");
}
}
//判斷是否完成比賽
private boolean gameOver(int steps){
//判斷是否有勝利者
if (winner!=null){//已經存在勝利者了
return true;
}else {
if (steps>=100){
winner = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("winner is"+winner);
return true;
}
}
return false;
}
public static void main(String[] args) {
Race race = new Race();
new Thread(race,"烏龜").start();
new Thread(race,"兔子").start();
}
}
實現Callable接口
- 實現Callable接口,需要返回值類型
- 重寫call方法,需要拋出異常
- 創建目標對象
- 創建執行服務:ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
- 提交執行:Future
result1 = ser.submit(t1); - 獲取結果:boolean r1 = result1.get();
- 關閉服務:ser.shutdownNow();
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;
//線程創建方式三:實現callable接口
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
private String url;//網絡圖片地址
private String name;//保存的文件名
public TestCallable(String url,String name){
this.url = url;
this.name = name;
}
//下載圖片線程的執行體
@Override
public Boolean call() throws Exception {
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloader(url,name);
System.out.println("下載了文件名為:"+name);
return true;
}
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
TestCallable t1 = new TestCallable("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/1.jpg","1.jpg");
TestCallable t2 = new TestCallable("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/2.jpg","2.jpg");
TestCallable t3 = new TestCallable("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/3.jpg","3.jpg");
//創建執行服務:
ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
//提交執行
Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
//獲取結果
boolean rs1 = r1.get();
boolean rs2 = r2.get();
boolean rs3 = r3.get();
System.out.println(rs1);
System.out.println(rs2);
System.out.println(rs3);
//關閉服務
ser.shutdownNow();
}
}
//下載器
class WebDownloader{
//下載方法
public void downloader(String url,String name){
try {
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("IO異常,downloader方法出現問題");
}
}
}
靜態代理模式
//靜態代理模式總結:
//真實對象和代理對象都要實現同一個接口
//代理對象要代理真實角色
//好處:
//代理對象可以做很多真實對象做不了的事情
//真實對象專注做自己的事情
public class StaticProxy {
public static void main(String[] args) {
//多線程的實現方式,使用lambda表達式
/*new Thread( ()-> System.out.println("我愛你") ).start();
new WeddingCompany(new You()).HappyMarry();*/
//原來使用you調用HappyMarry()方法,現在把you作為參數傳入WeddingCompany,使用weddingCompany調用HappyMarry方法
/*You you = new You();//你要結婚
you.HappyMarry();*/
WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());
weddingCompany.HappyMarry();
}
}
//接口
interface Marry{
void HappyMarry();
}
//真實角色,你去結婚
class You implements Marry{
@Override
public void HappyMarry() {
System.out.println("秦老師要結婚了,超開心");
}
}
//代理角色,幫助你結婚
class WeddingCompany implements Marry{
//代理誰-->真實目標角色
private Marry target;
//構造方法
public WeddingCompany(Marry target){
this.target = target;
}
@Override
public void HappyMarry() {
before();
this.target.HappyMarry();//這就是真實對象
after();
}
private void after() {
System.out.println("結婚之后,收尾款");
}
private void before() {
System.out.println("結婚之前,布置現場");
}
}