Java进阶（一）多线程1：创建方式及常用方法

目录

1.概述：程序、进程、线程

程序program

进程process

线程thread

单核CPU和多核CPU的理解

并行与并发

使用多线程的优点

何时需要多线程

2.线程的创建与使用

创建方式一：继承于Thread类

注意

创建方式二：实现Runnable接口

3.常用方法

4.线程的优先级

5.比较实现线程的两种方式

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1.概述：程序、进程、线程

程序program

        是为了完成特定任务，用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。

进程process

        是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程（生命周期）。

• 例如：运行中的QQ     
• 程序是静态的，进程是动态的。
• 进程作为资源分配的单位，系统运行时会为每一个进程分配不同的内存区域。

线程thread

        进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。

• 若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的。
• 线程作为调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行和程序计数器（pc），线程切换的开销小。
• 一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间->它们从同一堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多线程操作共享的系统资源可能会带来安全隐患。

单核CPU和多核CPU的理解

• 单核CPU：其实是一种假的多线程。因为在一个时间单元内，也只能执行一个线程的任务。但是因为CPU时间单元特别短，因此感觉不出来。     
• 如果是多核，才能更好的发挥多线程的效率。
• 一个Java引用程序java.exe，其实至少有三个线程：main（）主线程，gc（）垃圾回收线程，异常处理线程。

并行与并发

• 并行：多个CPU同时执行多个任务。例：多个人同时做不同的事。     
• 并发：一个CPU同时执行多个任务。例：秒杀、多个人做同一件事。

使用多线程的优点

• 1.提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义，可增强用户体验
• 2.提高计算机系统的CPU的利用率。
• 3.改善程序结构。将又长又复杂的进程分为多个线程，独立运行。利于理解和修改。

何时需要多线程

• 程序需要同时执行两个或多个任务。
• 程序需要实现一些需要等待的任务时，例如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等
• 需要一些后台运行的程序时。

2.线程的创建与使用

创建方式一：继承于Thread类

1. 创建继承Thread的子类；
2. 子类重写run方法；
3. 创建子类对象；
4. 对象调用start()方法

class Window extends Thread {

    public static int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket > 0) {
                System.out.println(getName() + ":卖票，票号为" + ticket);
                ticket--;
            } else {
                break;
            }

        }
    }
}

public class WindowTest {
    public static void main(String[] args) {
        Window t1 = new Window();
        Window t2 = new Window();
        Window t3 = new Window();
        t1.setName("窗口一");
        t2.setName("窗口二");
        t3.setName("窗口三");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

    }
}

注意

1.不能通过直接调用run方法的方式启动线程；
2.不能让已经start的线程去执行，会报非法线程状态异常->IllegalThreadStateException。需要重新创建一个线程对象。

创建方式二：实现Runnable接口

1. 创建一个实现Runnable接口的类现类重写run()；

2. 创建实现类对象；

3. 将此对象作为参数传递到Thread类的构造器中；

4. 创建Thread类的对象；

5. 通过Thread类的对象调用start()。

class Window1 implements Runnable {
    public int ticket = 100;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticket > 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":卖票，票号为" + ticket);
                ticket--;
            } else {
                break;
            }

        }
    }
}

public class WindowTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        Window1 w = new Window1();
        Thread t1 = new Thread(w);
        Thread t2 = new Thread(w);
        Thread t3 = new Thread(w);
        t1.setName("窗口1");
        t2.setName("窗口2");
        t3.setName("窗口3");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

3.常用方法

• start() 启动当前线程，调用run方法
• run() 通常要重写Thread类中的此方法，将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
• currentThread() 静态方法。返回执行当前代码的线程
• getName() 获取当前线程的名字
• setName() 设置当前线程的名字
• yield() 释放当前cpu的执行权
• join() 在线程a中调用进程b的join() ，此时a线程就进入阻塞状态。直到线程b完全执行完以后，线程a才结束阻塞状态。
• sleep(long millis) 让当前线程“睡眠”指定的毫秒。在指定的毫秒时间内，当前线程是阻塞状态。
• isAlive() 判断当前线程是否存活

4.线程的优先级

1.
MIN_PRIORITY = 1
NORM_PRIORITY = 5
MAX_PRIORITY = 10

2.如何获取和设置当前线程的优先级
 setPriority(int p)
 getPriority()

说明：高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲，高优先级的线程高概率被执行，并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后，低优先级的线程才执行。

5.比较实现线程的两种方式

开发中：

        优先选择：实现Runnable接口的方式

原因：        

        1.实现的方式没有类的单继承的局限性；

        2.实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况。 

相同点 ：

        两种方式都要重写run()方法，将线程要执行的逻辑声明在run()方法中。