什么是線程?
線程(Thread)是一個程序內部的一條執行流程。
多線程是什么?
多線程是指從軟硬件上實現的多條執行流程的技術(多條線程由CPU負責調度執行)
一. 如何在程序中創建出多條線程?
Java是通過java.lang.Thread類的對象來代表線程的。
1. 多線程的創建方式一:繼承Thread類
- 定義一個子類MyThread繼承線程類java.lang.Thread,重寫run()方法
- 創建MyThread類的對象
- 調用線程對象的start()方法啟動線程(啟動后還是執行run方法的)
ThreadTest1.java:
public class ThreadTest {// main方法是由一條默認的主線程負責執行的。public static void main(String[] args) {// 3. 創建Mythread線程類的對象代表一個線程Thread t = new MyThread();// 4. 啟動線程(自動執行run方法的)t.start(); // main線程 t線程for (int i = 1; i <= 5; i++) {System.out.println("主線程main輸出: " + i);}}
}
MyThread.java:
//1. 讓子類繼承Thread線程類
public class MyThread extends Thread{// 2. 必須重寫Thread類的run方法@Overridepublic void run() {for (int i = 1; i <= 5; i++) {System.out.println("子線程MyThread線程輸出: " + i);}}
}
方式一的優缺點:
- 優點:編碼簡單
- 缺點:線程類已經繼承Thread,無法繼承其他類,不利于功能的擴展。
2. 多線程的創建方式二:實現Runnable接口
- 定義一個線程任務類MyRunnable實現Runnable接口,重寫run()方法
- 創建MyRunnable任務對象
- 把MyRunnable任務對象交給Thread處理(因為任務對象不是線程對象,不能調用start方法,所以要將他封裝為線程對象)使用Thread自帶的構造器來做。
- 調用線程對象的start()方法啟動線程
ThreadTest.java
public class ThreadTest {public static void main(String[] args) {// 3. 創建任務對象Runnable target = new MyRunnable();// 4. 把任務對象交給一個線程對象處理// public Thread(Runnable target)new Thread(target).start();for (int i = 0; i <= 5; i++) {System.out.println("主線程main輸出 ===> " + i);}}
}
MyRunnable.java:?
// 1. 定義一個任務類,實現Runnable接口
public class MyRunnable implements Runnable {// 2. 重寫runnable的run方法@Overridepublic void run() {//線程要執行的任務for (int i = 0; i <=5; i++) {System.out.println("子線程輸出 ===》" + i);}}
}
?方式二的優缺點:
- 優點:任務類只是實現接口,可以繼續繼承其他類,實現其他接口,擴展性能
- 缺點:需要多創建一個Runnable對象(其實也不算啥缺點。。)
方法二的匿名內部類寫法:
- 可以創建Runnable的匿名內部類對象
- 再交給Thread線程對象
- 再調用線程對象的start()啟動線程?
public class ThreadTest2_2 {public static void main(String[] args) {// 1. 直接創建Runnable接口的匿名內部類形式(任務對象)Runnable target = new Runnable() {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i <= 5; i++) {System.out.println("子線程1輸出: " + i);}}};new Thread(target).start();for (int i = 0; i <= 5; i++) {System.out.println("主線程main輸出: " + i);}}
}
簡化:
//簡化形式1: new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i <= 5; i++) {System.out.println("子線程1輸出: " + i);}}}).start();//簡化形式2:new Thread(() -> {for (int i = 0; i <= 5; i++) {System.out.println("子線程1輸出: " + i);}}).start();
3. 多線程的創建方式三:實現Callable接口,利用FutureTask類
前兩種線程創建方式都存在的一個問題
假如線程執行完畢后有一些數據需要返回,他們重寫的run方法均不能直接返回結果。
怎么解決這個這個問題呢?
- JDK 5.0 提供了Callable接口和FutureTask類來實現(多線程的第三種創建方式)
- 這種方式最大的優點:可以返回線程執行完畢后的結果。
創建方法:
- 創建任務對象
- 定義一個類實現Callable接口,重寫call方法,封裝要做的事情和要返回的數據
- 把Callable類型的對象封裝成FutureTask(線程任務對象)
- 把線程任務對象交給Thread對象
- 調用Thread對象的start方法啟動線程
- 線程執行完畢后,通過FutureTask對象的get方法去獲取線程任務執行的結果
ThreadTest.java:
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;public class ThreadTest3 {public static void main(String[] args) throws Exception {// 3. 創建一個Callable的對象Callable<String> call = new MyCallable(100);// 4. 把Callable的對象封裝成一個FutureTask對象(任務對象)// 未來任務對象的作用?// 1. 是一個任務對象,實現了Runnable對象// 2. 可以在線程執行完畢之后,用未來任務對象調用get方法獲取線程執行完畢后的結果FutureTask<String> f1 = new FutureTask<>(call);// 5. 把任務對象交給一個Thread對象new Thread(f1).start();Callable<String> call2 = new MyCallable(100);FutureTask<String> f2 = new FutureTask<>(call2);new Thread(f2).start();// 6. 獲取線程執行完畢后返回的結果// 注意:如果執行到這,假如上面的線程還沒有執行完畢// 這里的代碼會暫停,等待上面線程執行完畢后才會獲取結果String rs = f1.get();System.out.println(rs);String rs2 = f2.get();System.out.println(rs2);T}
}
MyCallable.java:
import java.util.concurrent.Callable;// 1. 實現Callable接口
public class MyCallable implements Callable<String> {private int n;public MyCallable(int n) {this.n = n;}// 2. 重寫call方法@Overridepublic String call() throws Exception {// 描述線程的任務,返回線程執行返回后的結果// 需求: 求1-n的和返回int sum = 0;for (int i = 0; i <= n; i++) {sum += i;}return "線程求出了1-" + n + "的和是:" + sum;}
}
?方式三的優缺點:
- 優點:線程任務類只是實現接口,可以繼續繼承類和實現接口,擴展性強;可以在線程執行完畢后去獲取線程執行的結果
- 缺點:編碼復雜一點
二. 多線程的注意事項
- 啟動線程必須是調用start方法,不是調用run方法:使用run的話相當于調用了MyThread對象中的run方法,這樣就仍然是單線程。
- 不要把主線程任務放在啟動子線程之前:這樣的話主線程一直是先跑完的,相當于是一個單線程的效果了。
三. Thread的常用方法
?獲取當前線程的名字,設置線程名字:
ThreadTest.java:
public class ThreadTest {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new MyThread("1號線程");/*t1.setName("1號線程");*/t1.start();System.out.println(t1.getName()); //Thread-0Thread t2 = new MyThread("2號線程");/*t2.setName("2號線程");*/t2.start();System.out.println(t2.getName()); //Thread-1//主線程對象的名字//哪個線程執行他,他就會得到哪個線程對象Thread m = Thread.currentThread();System.out.println(m.getName());for (int i = 0; i <= 5; i++) {System.out.println("main線程輸出: " + i);}}
}
MyThread.java:
public class MyThread extends Thread {public MyThread(String name) {super(name); //為當前線程設置名字}@Overridepublic void run() {Thread t = Thread.currentThread();for (int i = 0; i <= 3; i++) {System.out.println(t.getName()+ "輸出: " + i);}}
}
sleep,join方法
public class ThreadTest2 {public static void main(String[] args) throws Exception{for (int i = 0; i <= 5; i++) {System.out.println(i);// 休眠5sif (i ==3) {//會讓當前執行的線程暫停5秒,再繼續執行//項目經歷讓我加上這行代碼,如果用戶交錢了,我就注釋掉! 「Doge」Thread.sleep(5000);}}// join方法作用:讓當前調用這個方法的線程先執行完Thread t1 = new MyThread("1號線程");t1.start();t1.join();Thread t2 = new MyThread("2號線程");t2.start();t2.join();Thread t3 = new MyThread("3號線程");t3.start();t3.join();}
}
四. 線程安全問題
什么是線程安全問題?
多個線程,同時操作同一個共享資源的時候,可能會出現業務安全問題。
用程序模擬線程安全問題
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