Java高级特性 - 多线程基础（1）使用线程

第1关：创建线程

• 任务描述
• 相关知识
  • 什么是线程、什么是进程
  • 如何创建线程
• 编程要求
• 测试说明

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任务描述

本关任务：创建一个Java线程执行特定任务。

相关知识

不知道你有没有发现，截止目前，我们编写的代码都是在main()函数中依照编写代码的顺序从上到下依次运行的。

但是我们平常使用的软件基本都是可以多个任务同时执行的，这其中的运行机制是什么呢？这一小节我们就来探讨。

本小节我们来学习Java中程序是如何同时执行多个任务的。

为了完成本关任务，你需要掌握：

1.什么是线程、什么是进程；

2.如何创建线程。

什么是线程、什么是进程

在Java中要同时执行（如果是单核，准确的说是交替执行）多个任务，使用的是多线程，而要理解线程，我们先要了解什么是进程什么是线程。

一般的定义：进程是指在操作系统中正在运行的一个应用程序，线程是指进程内独立执行某个任务的一个单元。

怎么理解呢？

比如说QQ是是一个进程，如果你在和A朋友语音聊天的同时和B朋友打字聊天，同时还在QQ群下载图片，这三个操作就相当于开启了三个线程，可以说有了线程之后我们设计的程序就可以一边执行A操作，一边执行B操作了。

线程和进程有什么区别呢？首先最直观的就是：一个进程可拥有多个线程。
具体比较：

• **调度 ** 进程拥有资源；
  线程是调度和分派的基本单位；
  同一进程中线程的切换不会引起进程的切换；
  进程间的线程切换则会引起进程切换从而导致资源切换等。

• **并发性 ** 进程：进程和进程之间可并发执行 ；
  线程：除了进程间的并发执行还可以线程之间并发执行；
  线程的并发性更高。

• **拥有资源 ** 线程并不能拥有资源，只有进程才拥有资源。

• **系统开销 ** 进程创建、切换和撤销都会导致系统为之创建或者回收进程控制卡以及资源，但是线程的创建以及线程间的切换并不会引起系统做这些事儿，所以线程的系统开销明显更小。

如何创建线程

在这里我们主要掌握两种创建线程的方式。

1.继承Thread类；

我们可以使用继承Thread类的方式来创建一个线程。
创建一个类来继承Thread类，重写父类的run方法，就实现了创建我们自己的线程了。之后调用线程的start方法，就算是开启了一个线程了。

示例：

1. class MyThread extends Thread{
2. private String name;
4. public MyThread(String name) {
5. super();
6. this.name = name;
7. }
8. public void run() {
9. System.out.println("线程" + name +"开始运行");
11. for (int i = 0; i < 5; i++) {
12. System.out.println("线程" + name + "运行" + i);
13. }
14. System.out.println("线程" + name + "结束");
15. }
16. }
18. public class Test {
19. public static void main(String[] args) {
20. Thread t = new MyThread("T!");
21. t.start();
22. Thread t2 = new MyThread("T2");
24. t2.start();
26. }
27. }

运行结果：
线程T!开始运行
线程T2开始运行
线程T!运行0
线程T2运行0
线程T!运行1
线程T2运行1
线程T!运行2
线程T!运行3
线程T!运行4
线程T2运行2
线程T2运行3
线程T2运行4
线程T2结束
线程T!结束

运行这段代码我们会发现，线程是交替运行的，并且每次运行输出的结果都不一样，输出是随机的。

2.实现Runnable接口。

最简单创建线程的方法就是实现一个Runnable接口了，实际上所有的线程都是直接或者间接实现了Runnable接口的，上一个例子中Thread类其实就实现了Runnable接口。

示例：

1. class MyThread implements Runnable {
2. private String name;
3. private Thread mythread;
5. public MyThread(String name) {
6. super();
7. this.name = name;
8. }
10. public void run() {
12. for (int i = 0; i < 5; i++) {
13. System.out.println("线程" + name + "运行" + i);
14. }
15. System.out.println("线程" + name + "结束");
16. }
18. public void start() {
19. System.out.println("线程开始： " + name);
20. if (mythread == null) {
21. mythread = new Thread(this, name);
22. mythread.start();
23. }
24. }
26. }
28. public class Test {
29. public static void main(String[] args) {
30. MyThread t1 = new MyThread("T1");
31. t1.start();
32. MyThread t2 = new MyThread("T2");
33. t2.start();
34. }
35. }

运行结果：

线程开始： T1
线程开始： T2
线程T1运行0
线程T2运行0
线程T1运行1
线程T1运行2
线程T1运行3
线程T1运行4
线程T1结束
线程T2运行1
线程T2运行2
线程T2运行3
线程T2运行4
线程T2结束

在Java1.5版本之后，还提供了一种创建线程的方式： 通过Callable 和 Future 创建线程，这个我们将在之后的实训中学习到。

创建线程的两种方式对比

• 实现Runnable创建线程时，线程类只是实现了Runnable接口，还可以继承其他的类。

• 继承THread类创建线程时，线程类继承了Thread类，不能再继承其他类。不过这种方式编写简单，如果需要访问当前线程，则无需使用 Thread.currentThread() 方法，直接使用this即可获得当前线程。

java程序默认启动的线程

在Java中，每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程，一个是垃圾收集线程。因为每当使用Java命令执行一个类的时候，实际上都会启动一个jvm，每一个jvm实际在就是在操作系统中启动了一个进程。

编程要求

请仔细阅读右侧代码，根据方法内的提示，在Begin - End区域内进行代码补充，具体任务如下：

• 使用继承Thread类的方式创建一个名为 ThreadClassOne 的类，重写的run方法需要实现输出0-10之间的奇数，输出结果如下：
  1 3 5 7 9；

• 使用实现Runnable接口的方式创建一个名为ThreadClassTwo的类，重写run方法，编写start方法，run方法需要实现打印0-10之间的偶数，输出结果如下：
  0 2 4 6 8 10

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试，若是与预期输出相同，则算通关。

因为需要完成两个文件的编写，所以你需要在右侧进行文件切换。

平台会判断你定义的类是否是一个线程类，并且调用run方法，判断是否达到预期的输出结果。

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开始你的任务吧，祝你成功！

代码：

package step1;

//请在此添加实现代码

/********** Begin **********/

public class ThreadClassOne extends Thread {

@Override

public void run(){

for(int i = 0;i <= 10;i++){

if(i%2==1) System.out.print(i + " " );

}

}

}

 

/********** End **********/