Java基础进阶笔记 - Day06 - 第一章线程

Java基础进阶笔记 - Day06 - 第一章线程

Java基础进阶笔记 - Day06 - 第一章线程

系统：Win10
JDK：1.8.0_121
IDE：IntelliJ IDEA 2017.3.7

1.1 多线程原理

之前我们已经写过一版多线程的代码，但是对原理不是很清楚，那么接下来我们先画个多线程执行时序图来体现下多线程的执行流程
代码如下：
自定义线程类

public class MyThread extends Thread {
    
    
    /**
     * 利用继承中的特点：将线程名称传递
     *
     * @param name 线程名称
     */
    public MyThread(String name) {
    
    
        super(name);
    }

    /**
     * 重写run方法，定义线程一定要执行的代码
     */
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println(this.getName() + " ->" + i);
        }
    }
}

测试类

public class ThreadDemo01 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        MyThread thread = new MyThread("aThread");
        thread.start(); // 开启新的线程
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("mainThread ->" + i);
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述
流程图：

程序在启动运行main的时候，java虚拟机启动一个进程，主线程main在main()调用的时候被创建。随着调用thread的start方法，另一个新的线程也启动了，这样，整个应用就在多线程下运行
通过上面这张图我们可以很清晰的看到多线程的执行流程，那为什么可以完成并发执行呢？我们下面讲解一下原理
多线程执行时，到底在内存中是如何运行的呢？以上面程序为例，进行图解说明：
多线程执行时，在栈内存中，其实每一个执行线程都有一片自己所属的内存空间，进行方法的压栈和弹栈
在这里插入图片描述

当执行线程的任务结束了，线程自动在栈内存中释放了。但是当所有的执行线程都结束了，那么进程就结束了

1.2 Thread类中的方法

上面我们已经可以完成最基本的线程开启，在完成操作中使用到了 java.lang.Thread 类，API中该类中定义了有关线程的一些方法，具体如下：
构造方法：

public Thread()：分配一个新的线程对象
public Thread(String name)：分配一个指定名字的新的线程对象
public Thread(Runnable target)：分配一个带有指定目标新的线程对象
public Thread(Runnable target, String name)：分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字

常用方法：

public String getName()：获取当前线程名称
public void start()：使该线程开始执行，Java虚拟机调用此线程的run方法
public void run()：此线程要执行的任务在此处定义代码
public static void sleep(long millis)：使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停（暂时停止执行）
public static Thread currentThread()：返回对当前正在执行的线程对象

翻阅API后得知创建线程的方式总共有两种，一种是继承Thread类方式，一种是实现Runnable接口方式，方式一前面已经有所了解，下面了解一下方式二的实现

1.3 创建线程方式二

采用java.lang.Runnable也是非常常见的一种，我们只需要重写run方法即可
步骤如下：

定义Runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体
创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象
调用线程对象的start()方法来启动线程

代码如下：

public class MyRunnable implements Runnable {
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " -> " + i);
        }
    }
}

测试类：

public class ThreadDemo02 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建自定义对象，线程任务对象
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        // 创建线程对象
        Thread thread = new Thread(myRunnable, "rThread");
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("mainThread -> " + i);
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述

通过实现Runnable接口，使得该类有了多线程的特征。run()方法是多线程程序的一个执行目标。所有的多线程代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类
在启动多线程的时候，需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable terget)构造出对象，然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码
实际上所有的多线程代码都是通过Thread的start()方法来运行的。因此，不管是继承Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程，最终还是通过Thread对象的API来控制线程的，熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础

小知识：Runnable对象仅仅作为Thread对象的target，Runnable实现类里包含的run()方法仅作为线程执行体。而实际的线程对象依然是Thread实例，只是该Thread线程负责执行其target的run()方法

1.4 Thread和Runnable的区别

如果一个类继承Thread，则不适合资源共享。但是如果实现了Runnable接口的话，则很容易的实现资源共享

总结：实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势

是和多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源
可以避免java中的单继承的局限性
增加程序的健壮性，实现解耦操作，代码可以被多个线程共享，代码和线程独立
线程池只能放入实现Runnable或Callable类线程，不能直接放入继承Thread的类

扩充：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。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其实就是在操作系统中启动了一个进程

1.5 匿名内部类方式实现线程的创建

使用线程的匿名内部类方式，可以方便的实现每个线程执行不同的线程任务操作
使用匿名内部类的方式实现Runnable接口，重写Runnable接口中的run方法

public class ThreadDemo03 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 下面这个整体，相当于new MyRunnable()
        /*new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println("运行线程 -> " + i);
                }
            }
        };*/
        Runnable r = new Runnable() {
    
    
            @Override
            public void run() {
    
    
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
                    System.out.println("匿名线程 -> " + i);
                }
            }
        };
        new Thread(r).start(); // 启动线程
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("main线程 -> " + i);
        }
    }
}

运行结果：
在这里插入图片描述