Java 多線程之兩步掌握
導(dǎo)論：初識多線程
首先，我們來討論討論什么叫做多線程。舉個簡單的例子，比如說造房子這個任務(wù)。如果只有一個人的話，他既要搬磚還得拎砂漿、攪拌水泥之類的（其他工種這里就不一一闡述了），哪怕這個工人技術(shù)再熟練，精力再旺盛，他同時也只能干一個工種。那么問題來了，該如何提升效率呢？很簡單，我們可以請多個工人同時來干活，可以同時干多種也可以干同種活兒，這樣效率就高得多。盡管他們各自可干著不同的活兒，但本質(zhì)都是為了造房子這個任務(wù)，這就叫做多進程，即將一個大任務(wù)拆分成不同的小任務(wù)，分配不同的人來執(zhí)行，當(dāng)包工頭也就是處理器下達命令時，他們按照指令來工作。
每個工種的話，比如攪拌水泥的大工優(yōu)惠叫來幾個小工，都是來干攪拌水泥這個活兒，所以這里叫做多線程。
那么，怎么區(qū)分多進程和多線程呢？這里簡單概括：
進程是系統(tǒng)分配資源的最小單位，線程是系統(tǒng)調(diào)度的最小單位。一個進程內(nèi)的線程之間是可以共享資源的。 每個進程至少有一個線程存在，即主線程。
一：動手來創(chuàng)建多線程
1.1 創(chuàng)建一個主線程
請看代碼：
public class ThreadDemo1 {
static class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello world, 我是一個線程");
while (true) {
}
}
}
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建線程需要使用 Thread 類, 來創(chuàng)建一個 Thread 的實例.
// 另一方面還需要給這個線程指定, 要執(zhí)行哪些指令/代碼.
// 指定指令的方式有很多種方式, 此處先用一種簡單的, 直接繼承 Thread 類,
// 重寫 Thread 類中的 run 方法.
// [注意!] 當(dāng) Thread 對象被創(chuàng)建出來的時候, 內(nèi)核中并沒有隨之產(chǎn)生一個線程(PCB).
Thread t = new MyThread();
// 執(zhí)行這個 start 方法, 才是真的創(chuàng)建出了一個線程.
// 此時內(nèi)核中才隨之出現(xiàn)了一個 PCB, 這個 PCB 就會對應(yīng)讓 CPU 來執(zhí)行該線程的代碼. (上面的 run 方法中的邏輯)
t.start();
while (true) {
// 這里啥都不干
}
}
}
接下里，我們可以通過jdk里面的一個jconsole來查看，我的文件路徑是C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_192\bin，大家可以對照自己安裝的jdk文件位置來尋找。運行程序，打開jconsole可以看下
這里這個主線程就是我們創(chuàng)建的線程，線程創(chuàng)建成功。
1.2 多線程搶占式執(zhí)行
創(chuàng)建兩個線程，輸出線程運行前后時間，多次運行發(fā)現(xiàn)運行時間不一，這里就體現(xiàn)了現(xiàn)成的搶占式執(zhí)行方法，看代碼：
public class ThreadDemo2 {
private static long count = 100_0000_0000L;
public static void main(String[] args) {
// serial();
concurrency();
}
private static void serial() {
long beg = System.currentTimeMillis();
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.currentTimeMillis();
System.out.println("time: " + (end - beg) + " ms");
}
private static void concurrency() {
long beg = System.currentTimeMillis();
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
int a = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
a++;
}
}
};
Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
int b = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
b++;
}
}
};
t1.start();
t2.start();
try {
// 線程等待. 讓主線程等待 t1 和 t2 執(zhí)行結(jié)束, 然后再繼續(xù)往下執(zhí)行.
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// t1 t2 和 main 線程之間都是并發(fā)執(zhí)行的.
// 調(diào)用了 t1.start 和 t2.start 之后, 兩個新線程正在緊鑼密鼓的進行計算過程中,
// 此時主線程仍然會繼續(xù)執(zhí)行, 下面的 end 就隨之被計算了.
// 正確的做法應(yīng)該是要保證 t1 和 t2 都計算完畢, 再來計算這個 end 的時間戳.
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("time: " + (end - beg) + " ms");
}
}
多次運行，會有以下結(jié)果：
可以發(fā)現(xiàn)線程是搶占式執(zhí)行。
我們用join關(guān)鍵字，可以規(guī)定線程運行先后順序，比如這里規(guī)定t1運行完后t2再運行，代碼如下：
public class ThreadDemo2 {
private static long count = 100_0000_0000L;
public static void main(String[] args) {
serial();
//concurrency();
}
private static void serial() {
long beg = System.currentTimeMillis();
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.currentTimeMillis();
System.out.println("time: " + (end - beg) + " ms");
}
private static void concurrency() {
long beg = System.currentTimeMillis();
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
int a = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
a++;
}
}
};
Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
int b = 0;
for (long i = 0; i < count; i++) {
b++;
}
}
};
t1.start();
t2.start();
try {
// 線程等待. 讓主線程等待 t1 和 t2 執(zhí)行結(jié)束, 然后再繼續(xù)往下執(zhí)行.
t1.join();
t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// t1 t2 和 main 線程之間都是并發(fā)執(zhí)行的.
// 調(diào)用了 t1.start 和 t2.start 之后, 兩個新線程正在緊鑼密鼓的進行計算過程中,
// 此時主線程仍然會繼續(xù)執(zhí)行, 下面的 end 就隨之被計算了.
// 正確的做法應(yīng)該是要保證 t1 和 t2 都計算完畢, 再來計算這個 end 的時間戳.
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("time: " + (end - beg) + " ms");
}
}
多次運行，結(jié)果如下：
這里發(fā)現(xiàn)，由于規(guī)定了線程運行先后時間，導(dǎo)致運行時間大大增長，由此體現(xiàn)了線程并發(fā)運行的優(yōu)勢所在。
這里說明一點：由于線程是搶占式執(zhí)行，所以每次結(jié)果都是不一定的，但誤差會在一定范圍內(nèi)。
二：創(chuàng)建線程的幾個常用方法
2.2 繼承 Thread 類
可以通過繼承 Thread 來創(chuàng)建一個線程類，該方法的好處是 this 代表的就是當(dāng)前線程，不需要通過 Thread.currentThread() 來獲取當(dāng)前線程的引用。
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run ()
{ System . out . println ( " 這里是線程運行的代碼 " );
}
}
MyThread t = new MyThread ();
t . start (); // 線程開始運行
2.2 實現(xiàn) Runnable 接口
通過實現(xiàn) Runnable 接口，并且調(diào)用 Thread 的構(gòu)造方法時將 Runnable 對象作為 target 參數(shù)傳入來創(chuàng)建線程對象。 該方法的好處是可以規(guī)避類的單繼承的限制；但需要通過 Thread.currentThread() 來獲取當(dāng)前線程的引用。
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run () {
System . out . println ( Thread . currentThread (). getName () + " 這里是線程運行的代碼 " );
}
}
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
t.start(); // 線程開始運行
2.3 匿名類創(chuàng)建
// 使用匿名類創(chuàng)建 Thread 子類對象
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println(" 使用匿名類創(chuàng)建 Thread 子類對象 ");
}
};
// 使用匿名類創(chuàng)建 Runnable 子類對象
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(" 使用匿名類創(chuàng)建 Runnable 子類對象 ");
}
});
// 使用 lambda 表達式創(chuàng)建 Runnable 子類對象
Thread t3 = new Thread(() -> System.out.println(" 使用匿名類創(chuàng)建 Thread 子類對象 "));
Thread t4 = new Thread(() -> {
System.out.println(" 使用匿名類創(chuàng)建 Thread 子類對象 ");
});
三：Thread的幾個常見屬性
代碼如下：
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 我還活著");
Thread.sleep(1 * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": 我即將死去");
});
thread.start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ ": ID: " + thread.getId());
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ ": 名稱: " + thread.getName());
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ ": 狀態(tài): " + thread.getState());
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ ": 優(yōu)先級: " + thread.getPriority());
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ ": 后臺線程: " + thread.isDaemon());
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ ": 活著: " + thread.isAlive());
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ ": 被中斷: " + thread.isInterrupted());
while (thread.isAlive()) {}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+ ": 狀態(tài): " + thread.getState());
}
}
運行結(jié)果：
由此可見各個關(guān)鍵字的含義，今天的分享就到這里。
記：
最近剛開學(xué)，各種事兒，選導(dǎo)師，研一七天都有課，導(dǎo)致時間緊張，希望自己還是可以平衡好學(xué)業(yè)和代碼的關(guān)系吧，謝謝大家支持。
整理不易，大家多多支持。
到此這篇關(guān)于Java 多線程之兩步掌握的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 多線程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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