本篇文章介绍Java多线程的必备知识,主要包括以下三个方面:
什么是线程,什么是进程?
线程和进程有什么区别?
线程启动(两种方式,并举例对比说明)
应用篇( 以考试系统为例)
线程是一个程序内部的顺序控制流,运行中的程序就是进程,进程是静态的。
每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销。
线程可以看成是轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC),线程切换的开销小。
多进程:在操作系统中能同时运行多个任务(程序)。
多线程:在同一应用中有多个顺序流同时执行。
有两种方式:一种是直接继承Thread类,另一种是实现Runnable接口。
举个例子来说明一下,用模拟铁路售票系统,实现四个售票点发售某日某次列车的100张车票,一个售票点用一个线程表示。
public class ThreadDome1{ public static void main(String[] args){ new ThreadTest().start(); new ThreadTest().start(); new ThreadTest().start(); new ThreadTest().start(); } } class ThreadTest extends Thread{ private int ticket =100; public void run(){ while(true){ if(ticket > 0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"is saling ticket" + ticket --); }else{ break; } } } }
创建四个进程,从运行结果来看,四个线程各自卖自己的100张票,那么这样就会有很多重复的票。而我们需要多个线程去处理同一个资源即多个窗口卖不同的票,我们需要四个线程卖100张票,如下,
public class RunnableDemo{ public static void main(String[] args){ ThreadTest t = new ThreadTest(); new Thread(t).start(); new Thread(t).start(); new Thread(t).start(); new Thread(t).start(); } } class ThreadTest implements Runnable{ private int ticket =100; public void run(){ while(true){ if(ticket > 0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"is saling ticket" + ticket --); }else{ break; } } } }
实现效果:
根据结果看出,四个线程,每个线程调用的是同一个ThreadTest对象中的run()方法,访问的是同一个对象中的变量的实例,查看输出结果,每个售票口卖出不同的票,实现了四个售票点同时卖某日某次列车车票的情况。
Runnable接口的实现
当线程被构造时,需要的代码和数据(代码和数据是共享的)通过一个对象作为构造函数实参传递进去,这个对象就实现了Runnable接口。
通过上面的例子可以看出实现Runnable接口相对于继承Thread类来说更适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况。
多线程去处理同一资源,提高了效率,不用总是处于等待状态,而且CPU的占用会很少,这种情况下多线程比单线程更有优势。
Thread类是Java的单继承,同一个类不能同时有两个父类,所以就会出现即使是创建了四个线程,执行后是一个线程在工作;而接口是用来实现的,所以可以有很多类去实现这个接口,这样创建四个线程,四个线程就会处理同一资源。
多线程应用到考试系统抽题中,可以这样考虑,把每个题型看成一个线程,那么抽题的时候就可以同时抽,提高效率。如下图:
第一幅图:利用单线程,单线程就需要先抽完选择题,然后抽填空题,最后抽判断题,依次执行
如上图,单线程所需要的时间是30秒。
第二幅图:利用多线程,把每个题型看做一个线程,那么一张试卷有几个题型就创建几个线程,这几个线程同时工作,如下图,选择题,填空题,判断题同时工作,那么抽出一张试卷需要的时间仅仅是15秒的时间。
这就是2倍的差距,那么上千人考试的话,时间差距会是2000倍。这样就能减轻服务器压力,提高效率和正确率。
仅供参考,欢迎指正。