Java基础-23(01)总结多线程,线程实现Runnable接口,线程名字获取和设置,线程控制,线程安全,同步线程

时间:2022-05-04
本文章向大家介绍Java基础-23(01)总结多线程,线程实现Runnable接口,线程名字获取和设置,线程控制,线程安全,同步线程,主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
1:多线程(理解)

(1)多线程:一个应用程序有多条执行路径

进程:正在执行的应用程序

线程:进程的执行单元,执行路径

单线程:一个应用程序只有一条执行路径

多线程:一个应用程序有多条执行路径

多进程的意义?

提高CPU的使用率

多线程的意义?

提高应用程序的使用率

(2)Java程序的运行原理及JVM的启动是多线程的吗?

A:Java命令去启动JVM,JVM会启动一个进程,该进程会启动一个主线程。

B:JVM的启动是多线程的,因为它最低有两个线程启动了,主线程和垃圾回收线程。

package cn.itcast_01;
/*
 * 进程:
 * 正在运行的程序,是系统进行资源分配和调用的独立单位。
 * 每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源。
 * 线程:
 * 是进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径
 * 一个进程如果只有一条执行路径,则称为单线程程序。
 * 一个进程如果有多条执行路径,则称为多线程程序。
 *
 *  举例:
 *   扫雷程序,迅雷下载
 *  
 *  大家注意两个词汇的区别:并行和并发。
 * 前者是逻辑上同时发生,指在某一个时间内同时运行多个程序。
 * 后者是物理上同时发生,指在某一个时间点同时运行多个程序。
 *
 * Java程序的运行原理:
 *  由java命令启动JVM,JVM启动就相当于启动了一个进程。
 *  接着有该进程创建了一个主线程去调用main方法。
 * 
 * 思考题:
 *  jvm虚拟机的启动是单线程的还是多线程的?
 *  多线程的。
 *  原因是垃圾回收线程也要先启动,否则很容易会出现内存溢出。
 *  现在的垃圾回收线程加上前面的主线程,最低启动了两个线程,所以,jvm的启动其实是多线程的。
 */
public class MyThreadDemo {
 public static void main(String[] args) {
 System.out.println("hello");
 new Object();
 new Object();
 new Object();
 new Object();
 //...
 System.out.println("world");
 }
}

(3)多线程的实现方案(自己补齐步骤及代码 掌握)

A:继承Thread类

package cn.itcast_02;(1)
/*
 * 该类要重写run()方法,为什么呢?
 * 不是类中的所有代码都需要被线程执行的。
 * 而这个时候,为了区分哪些代码能够被线程执行,java提供了Thread类中的run()用来包含那些被线程执行的代码。
 */
public class MyThread extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 // 自己写代码
 // System.out.println("好好学习,天天向上");
 // 一般来说,被线程执行的代码肯定是比较耗时的。所以我们用循环改进
 for (int x = 0; x < 200; x++) {
 System.out.println(x);
 }
 }
}
package cn.itcast_02;(2)
/*
 * 需求:我们要实现多线程的程序。
 * 如何实现呢?
 *  由于线程是依赖进程而存在的,所以我们应该先创建一个进程出来。
 *  而进程是由系统创建的,所以我们应该去调用系统功能创建一个进程。
 *  Java是不能直接调用系统功能的,所以,我们没有办法直接实现多线程程序。
 *  但是呢?Java可以去调用C/C++写好的程序来实现多线程程序。
 *  由C/C++去调用系统功能创建进程,然后由Java去调用这样的东西,
 *  然后提供一些类供我们使用。我们就可以实现多线程程序了。
 * 那么Java提供的类是什么呢?
 *  Thread
 *  通过查看API,我们知道了有2中方式实现多线程程序。
 * 
 * 方式1:继承Thread类。
 * 步骤
 *  A:自定义类MyThread继承Thread类。
 *  B:MyThread类里面重写run()?
 *  为什么是run()方法呢?
 *  C:创建对象
 *  D:启动线程
 */
public class MyThreadDemo {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建线程对象
 // MyThread my = new MyThread();
 // // 启动线程
 // my.run();
 // my.run();
 // 调用run()方法为什么是单线程的呢?
 // 因为run()方法直接调用其实就相当于普通的方法调用,所以你看到的是单线程的效果
 // 要想看到多线程的效果,就必须说说另一个方法:start()
 // 面试题:run()和start()的区别?
 // run():仅仅是封装被线程执行的代码,直接调用是普通方法
 // start():首先启动了线程,然后再由jvm去调用该线程的run()方法。
 // MyThread my = new MyThread();
 // my.start();
 // // IllegalThreadStateException:非法的线程状态异常
 // // 为什么呢?因为这个相当于是my线程被调用了两次。而不是两个线程启动。
 // my.start();
 // 创建两个线程对象
 MyThread my1 = new MyThread();
 MyThread my2 = new MyThread();
 my1.start();
 my2.start();
 }
}
 B:实现Runnable接口
package cn.itcast_05;(1)
public class MyRunnable implements Runnable {
 @Override
 public void run() {
 for (int x = 0; x < 100; x++) {
 // 由于实现接口的方式就不能直接使用Thread类的方法了,但是可以间接的使用
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
 }
 }
}
package cn.itcast_05;(2)
/*
 * 方式2:实现Runnable接口
 * 步骤:
 *  A:自定义类MyRunnable实现Runnable接口
 *  B:重写run()方法
 *  C:创建MyRunnable类的对象
 *  D:创建Thread类的对象,并把C步骤的对象作为构造参数传递
 */
public class MyRunnableDemo {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建MyRunnable类的对象
 MyRunnable my = new MyRunnable();
 // 创建Thread类的对象,并把C步骤的对象作为构造参数传递
 // Thread(Runnable target)
 // Thread t1 = new Thread(my);
 // Thread t2 = new Thread(my);
 // t1.setName("林青霞");
 // t2.setName("刘意");
 // Thread(Runnable target, String name)
 Thread t1 = new Thread(my, "林青霞");
 Thread t2 = new Thread(my, "刘意");
 t1.start();
 t2.start();
 }
}

(4)线程的名字获取与设置

package cn.itcast_03;(1)   
public class MyThread extends Thread {
 public MyThread() {
 }
 public MyThread(String name){
 super(name);
 }
 @Override
 public void run() {
 for (int x = 0; x < 100; x++) {
 System.out.println(getName() + ":" + x);
 }
 }
}
package cn.itcast_03;(2)   
/*
 * 如何获取线程对象的名称呢?
 * public final String getName():获取线程的名称。
 * 如何设置线程对象的名称呢?
 * public final void setName(String name):设置线程的名称
 * 
 * 针对不是Thread类的子类中如何获取线程对象名称呢?
 * public static Thread currentThread():返回当前正在执行的线程对象
 * Thread.currentThread().getName()
 */
public class MyThreadDemo {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建线程对象
 //无参构造+setXxx()
 // MyThread my1 = new MyThread();
 // MyThread my2 = new MyThread();
 // //调用方法设置名称
 // my1.setName("林青霞");
 // my2.setName("刘意");
 // my1.start();
 // my2.start();
 //带参构造方法给线程起名字
 // MyThread my1 = new MyThread("林青霞");
 // MyThread my2 = new MyThread("刘意");
 // my1.start();
 // my2.start();
 //我要获取main方法所在的线程对象的名称,该怎么办呢?
 //遇到这种情况,Thread类提供了一个很好玩的方法:
 //public static Thread currentThread():返回当前正在执行的线程对象
 System.out.println(Thread.currentThread().getName());
 }
}
/*
名称为什么是:Thread-? 编号
class Thread {
 private char name[];
 public Thread() {
        init(null, null, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
    }
    private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
                      long stackSize) {
        init(g, target, name, stackSize, null);
    }
     private void init(ThreadGroup g, Runnable target, String name,
                      long stackSize, AccessControlContext acc) {
        //大部分代码被省略了
        this.name = name.toCharArray();
    }
    public final void setName(String name) {
        this.name = name.toCharArray();
    }
    private static int threadInitNumber; //0,1,2
    private static synchronized int nextThreadNum() {
        return threadInitNumber++; //return 0,1
    }
    public final String getName() {
        return String.valueOf(name);
    }
}
class MyThread extends Thread {
 public MyThread() {
 super();
 }
}
*/
 (5)线程的调度和优先级问题
 A:线程的调度
 a:分时调度
 b:抢占式调度 (Java采用的是该调度方式)
 B:获取和设置线程优先级
 a:默认是5
 b:范围是1-10
package cn.itcast_04;(1)
public class ThreadPriority extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 for (int x = 0; x < 100; x++) {
 System.out.println(getName() + ":" + x);
 }
 }
}
package cn.itcast_04;(2)
/*
 * 我们的线程没有设置优先级,肯定有默认优先级。
 * 那么,默认优先级是多少呢?
 * 如何获取线程对象的优先级?
 *  public final int getPriority():返回线程对象的优先级
 * 如何设置线程对象的优先级呢?
 *  public final void setPriority(int newPriority):更改线程的优先级。 
 * 
 * 注意:
 *  线程默认优先级是5。
 *  线程优先级的范围是:1-10。
 *  线程优先级高仅仅表示线程获取的 CPU时间片的几率高,但是要在次数比较多,或者多次运行的时候才能看到比较好的效果。
 *  
 * IllegalArgumentException:非法参数异常。
 * 抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。 
 * 
 */
public class ThreadPriorityDemo {
 public static void main(String[] args) {
 ThreadPriority tp1 = new ThreadPriority();
 ThreadPriority tp2 = new ThreadPriority();
 ThreadPriority tp3 = new ThreadPriority();
 tp1.setName("东方不败");
 tp2.setName("岳不群");
 tp3.setName("林平之");
 // 获取默认优先级
 // System.out.println(tp1.getPriority());
 // System.out.println(tp2.getPriority());
 // System.out.println(tp3.getPriority());
 // 设置线程优先级
 // tp1.setPriority(100000);
 //设置正确的线程优先级
 tp1.setPriority(10);
 tp2.setPriority(1);
 tp1.start();
 tp2.start();
 tp3.start();
 }
}

(6)线程的控制(常见方法)

A:休眠线程

package cn.itcast_04;(1)
import java.util.Date;
public class ThreadSleep extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 for (int x = 0; x < 100; x++) {
 System.out.println(getName() + ":" + x + ",日期:" + new Date());
 // 睡眠
 // 困了,我稍微休息1秒钟
 try {
 Thread.sleep(1000);
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
}
package cn.itcast_04;(2)
/*
 * 线程休眠
 * public static void sleep(long millis)
 */
public class ThreadSleepDemo {
 public static void main(String[] args) {
 ThreadSleep ts1 = new ThreadSleep();
 ThreadSleep ts2 = new ThreadSleep();
 ThreadSleep ts3 = new ThreadSleep();
 ts1.setName("林青霞");
 ts2.setName("林志玲");
 ts3.setName("林志颖");
 ts1.start();
 ts2.start();
 ts3.start();
 }
}

B:加入线程(等待该线程终止)

package cn.itcast_04;(1)
public class ThreadJoin extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 for (int x = 0; x < 100; x++) {
 System.out.println(getName() + ":" + x);
 }
 }
}
package cn.itcast_04;(2)
/*
 * public final void join():等待该线程终止。 
 */
public class ThreadJoinDemo {
 public static void main(String[] args) {
 ThreadJoin tj1 = new ThreadJoin();
 ThreadJoin tj2 = new ThreadJoin();
 ThreadJoin tj3 = new ThreadJoin();
 tj1.setName("李渊");
 tj2.setName("李世民");
 tj3.setName("李元霸");
 tj1.start();
 try {
 tj1.join();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 tj2.start();
 tj3.start();
 }
}

C:礼让线程

package cn.itcast_04;(1)
public class ThreadYield extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 for (int x = 0; x < 100; x++) {
 System.out.println(getName() + ":" + x);
 Thread.yield();
 }
 }
}
package cn.itcast_04;(2)
/*
 * public static void yield():暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程。 
 * 让多个线程的执行更和谐,但是不能靠它保证一人一次。
 */
public class ThreadYieldDemo {
 public static void main(String[] args) {
 ThreadYield ty1 = new ThreadYield();
 ThreadYield ty2 = new ThreadYield();
 ty1.setName("林青霞");
 ty2.setName("刘意");
 ty1.start();
 ty2.start();
 }
}

D:后台线程

package cn.itcast_04;(1)
public class ThreadDaemon extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 for (int x = 0; x < 100; x++) {
 System.out.println(getName() + ":" + x);
 }
 }
}
package cn.itcast_04;(2)
/*
 * public final void setDaemon(boolean on):将该线程标记为守护线程或用户线程。
 * 当正在运行的线程都是守护线程时,Java 虚拟机退出。 该方法必须在启动线程前调用。 
 * 
 * 游戏:坦克大战。
 */
public class ThreadDaemonDemo {
 public static void main(String[] args) {
 ThreadDaemon td1 = new ThreadDaemon();
 ThreadDaemon td2 = new ThreadDaemon();
 td1.setName("关羽");
 td2.setName("张飞");
 // 设置收获线程
 td1.setDaemon(true);
 td2.setDaemon(true);
 td1.start();
 td2.start();
 Thread.currentThread().setName("刘备");
 for (int x = 0; x < 5; x++) {
 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
 }
 }
}

E:终止线程(掌握)

package cn.itcast_04;(1)
import java.util.Date;
public class ThreadStop extends Thread {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("开始执行:" + new Date());
 // 我要休息10秒钟,亲,不要打扰我哦
 try {
 Thread.sleep(10000);
 } catch (InterruptedException e) {
 // e.printStackTrace();
 System.out.println("线程被终止了");
 }
 System.out.println("结束执行:" + new Date());
 }
}
package cn.itcast_04;(2)
/*
 * public final void stop():让线程停止,过时了,但是还可以使用。
 * public void interrupt():中断线程。 把线程的状态终止,并抛出一个InterruptedException。
 */
public class ThreadStopDemo {
 public static void main(String[] args) {
 ThreadStop ts = new ThreadStop();
 ts.start();
 // 你超过三秒不醒过来,我就干死你
 try {
 Thread.sleep(3000);
 // ts.stop();
 ts.interrupt();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
}