Java多线程(上)

一.多线程概述

1.什么是进程?什么是线程?
进程是一个应用程序(1个进程是一个软件)。
线程是一个进程中的执行场景/执行单元。
一个进程可以启动多个线程。
2.对于java程序来说,当在DOS命令窗口中输入:
java HelloWorld 回车之后。
会先启动JVM,而JVM就是一个进程。
JVM再启动一个主线程调用main方法。
同时再启动一个垃圾回收线程负责看护,回收垃圾。
最起码,现在的java程序中至少有两个线程并发,
一个是垃圾回收线程,一个是执行main方法的主线程。
3.进程和线程是什么关系?举个例子
阿里巴巴:进程
马云:阿里巴巴的一个线程
童文红:阿里巴巴的一个线程
京东:进程
强东:京东的一个线程
妹妹:京东的一个线程
进程可以看做是现实生活当中的公司。
线程可以看做是公司当中的某个员工。
注意:
进程A和进程B的内存独立不共享。(阿里巴巴和京东资源不会共享的!)
魔兽游戏是一个进程
酷狗音乐是一个进程
这两个进程是独立的,不共享资源。
线程A和线程B呢?
在java语言中:
线程A和线程B,堆内存和方法区内存共享。
但是栈内存独立,一个线程一个栈。
在这里插入图片描述
假设启动10个线程,会有10个栈空间,每个栈和每个栈之间,
互不干扰,各自执行各自的,这就是多线程并发。
火车站,可以看做是一个进程。
火车站中的每一个售票窗口可以看做是一个线程。
我在窗口1购票,你可以在窗口2购票,你不需要等我,我也不需要等你。
所以多线程并发可以提高效率。
java中之所以有多线程机制,目的就是为了提高程序的处理效率。
4.思考一个问题:
使用了多线程机制之后,main方法结束,是不是有可能程序也不会结束。
main方法结束只是主线程结束了,主栈空了,其它的栈(线程)可能还在
压栈弹栈。

5.分析一个问题:对于单核的CPU来说,真的可以做到真正的多线程并发吗?
对于多核的CPU电脑来说,真正的多线程并发是没问题的。
4核CPU表示同一个时间点上,可以真正的有4个进程并发执行。
什么是真正的多线程并发?
t1线程执行t1的。
t2线程执行t2的。
t1不会影响t2,t2也不会影响t1。这叫做真正的多线程并发。
单核的CPU表示只有一个大脑:
不能够做到真正的多线程并发,但是可以做到给人一种“多线程并发”的感觉。
对于单核的CPU来说,在某一个时间点上实际上只能处理一件事情,但是由于
CPU的处理速度极快,多个线程之间频繁切换执行,跟人来的感觉是:多个事情
同时在做!!!!!
线程A:播放音乐
线程B:运行魔兽游戏
线程A和线程B频繁切换执行,人类会感觉音乐一直在播放,游戏一直在运行,
给我们的感觉是同时并发的。
电影院采用胶卷播放电影,一个胶卷一个胶卷播放速度达到一定程度之后,
人类的眼睛产生了错觉,感觉是动画的。这说明人类的反应速度很慢,就像
一根钢针扎到手上,到最终感觉到疼,这个过程是需要“很长的”时间的,在
这个期间计算机可以进行亿万次的循环。所以计算机的执行速度很快。
package com.bjpowernode.java.thread;

2.线程实例

/*
大家分析以下程序,有几个线程,除垃圾回收线程之外。有几个线程?
    1个线程。(因为程序只有1个栈。)

main begin
m1 begin
m2 begin
m3 execute!
m2 over
m1 over
main over
    一个栈中,自上而下的顺序依次逐行执行!

 */
public class ThreadTest01 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        System.out.println("main begin");
        m1();
        System.out.println("main over");
    }

    private static void m1() {
    
    
        System.out.println("m1 begin");
        m2();
        System.out.println("m1 over");
    }

    private static void m2() {
    
    
        System.out.println("m2 begin");
        m3();
        System.out.println("m2 over");
    }

    private static void m3() {
    
    
        System.out.println("m3 execute!");
    }
}

在这里插入图片描述

3.Java实现线程的两种方式

java语言中,实现线程有两种方式,那两种方式呢?
java支持多线程机制。并且java已经将多线程实现了,我们只需要继承就行了。
第一种方式:编写一个类,直接继承java.lang.Thread,重写run方法。
// 定义线程类
public class MyThread extends Thread{
public void run(){

}
}
// 创建线程对象
MyThread t = new MyThread();
// 启动线程。
t.start();
第二种方式:编写一个类,实现java.lang.Runnable接口,实现run方法。
// 定义一个可运行的类
public class MyRunnable implements Runnable {
public void run(){
}
}
// 创建线程对象
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
// 启动线程
t.start();
注意:第二种方式实现接口比较常用,因为一个类实现了接口,它还可以去继承
其它的类,更灵活。

一.第一种方式

package com.bjpowernode.java.thread;
/*
实现线程的第一种方式:
    编写一个类,直接继承java.lang.Thread,重写run方法。

    怎么创建线程对象? new就行了。
    怎么启动线程呢? 调用线程对象的start()方法。

注意:
    亘古不变的道理:
        方法体当中的代码永远都是自上而下的顺序依次逐行执行的。

以下程序的输出结果有这样的特点:
    有先有后。
    有多有少。
    这是咋回事?这里画一个问号???????????????????????
 */
public class ThreadTest02 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 这里是main方法,这里的代码属于主线程,在主栈中运行。
        // 新建一个分支线程对象
        MyThread t = new MyThread();
        // 启动线程
        //t.run(); // 不会启动线程,不会分配新的分支栈。(这种方式就是单线程。)
        // start()方法的作用是:启动一个分支线程,在JVM中开辟一个新的栈空间,这段代码任务完成之后,瞬间就结束了。
        // 这段代码的任务只是为了开启一个新的栈空间,只要新的栈空间开出来,start()方法就结束了。线程就启动成功了。
        // 启动成功的线程会自动调用run方法,并且run方法在分支栈的栈底部(压栈)。
        // run方法在分支栈的栈底部,main方法在主栈的栈底部。run和main是平级的。
        t.start();
        // 这里的代码还是运行在主线程中。
        for(int i = 0; i < 1000; i++){
    
    
            System.out.println("主线程--->" + i);
        }
    }
}

class MyThread extends Thread {
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
        // 编写程序,这段程序运行在分支线程中(分支栈)。
        for(int i = 0; i < 1000; i++){
    
    
            System.out.println("分支线程--->" + i);
        }
    }

}

在这里插入图片描述

二.第二种方式

package com.bjpowernode.java.thread;
/*
实现线程的第二种方式,编写一个类实现java.lang.Runnable接口。
 */
public class ThreadTest03 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建一个可运行的对象
        //MyRunnable r = new MyRunnable();
        // 将可运行的对象封装成一个线程对象
        //Thread t = new Thread(r);
        Thread t = new Thread(new MyRunnable()); // 合并代码
        // 启动线程
        t.start();

        for(int i = 0; i < 100; i++){
    
    
            System.out.println("主线程--->" + i);
        }
    }
}

// 这并不是一个线程类,是一个可运行的类。它还不是一个线程。
class MyRunnable implements Runnable {
    
    

    @Override
    public void run() {
    
    
        for(int i = 0; i < 100; i++){
    
    
            System.out.println("分支线程--->" + i);
        }
    }
}

4.关于线程对象的生命周期

新建状态
就绪状态
运行状态
阻塞状态
死亡状态
在这里插入图片描述

5.获取线程的名字和当前线程对象

package com.bjpowernode.java.thread;
/*
1、怎么获取当前线程对象?
    Thread t = Thread.currentThread();
    返回值t就是当前线程。

2、获取线程对象的名字
    String name = 线程对象.getName();

3、修改线程对象的名字
    线程对象.setName("线程名字");

4、当线程没有设置名字的时候,默认的名字有什么规律?(了解一下)
    Thread-0
    Thread-1
    Thread-2
    Thread-3
    .....
 */
public class ThreadTest05 {
    
    
    public void doSome(){
    
    
        // 这样就不行了
        //this.getName();
        //super.getName();
        // 但是这样可以
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println("------->" + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        ThreadTest05 tt = new ThreadTest05();
        tt.doSome();

        //currentThread就是当前线程对象
        // 这个代码出现在main方法当中,所以当前线程就是主线程。
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        System.out.println(currentThread.getName()); //main

        // 创建线程对象
        MyThread2 t = new MyThread2();
        // 设置线程的名字
        t.setName("t1");
        // 获取线程的名字
        String tName = t.getName();
        System.out.println(tName); //Thread-0

        MyThread2 t2 = new MyThread2();
        t2.setName("t2");
        System.out.println(t2.getName()); //Thread-1\
        t2.start();

        // 启动线程
        t.start();
    }
}

class MyThread2 extends Thread {
    
    
    public void run(){
    
    
        for(int i = 0; i < 100; i++){
    
    
            // currentThread就是当前线程对象。当前线程是谁呢?
            // 当t1线程执行run方法,那么这个当前线程就是t1
            // 当t2线程执行run方法,那么这个当前线程就是t2
            Thread currentThread = Thread.currentThread();
            System.out.println(currentThread.getName() + "-->" + i);

            //System.out.println(super.getName() + "-->" + i);
            //System.out.println(this.getName() + "-->" + i);
        }
    }
}

6.线程的sleep方法

package com.bjpowernode.java.thread;
/*
关于线程的sleep方法:
    static void sleep(long millis)
    1、静态方法:Thread.sleep(1000);
    2、参数是毫秒
    3、作用:让当前线程进入休眠,进入“阻塞状态”,放弃占有CPU时间片,让给其它线程使用。
        这行代码出现在A线程中,A线程就会进入休眠。
        这行代码出现在B线程中,B线程就会进入休眠。
    4、Thread.sleep()方法,可以做到这种效果:
        间隔特定的时间,去执行一段特定的代码,每隔多久执行一次。
 */
public class ThreadTest06 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

        // 让当前线程进入休眠,睡眠5秒
        // 当前线程是主线程!!!
        /*try {
            Thread.sleep(1000 * 5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/

        // 5秒之后执行这里的代码
        //System.out.println("hello world!");

        for(int i = 0; i < 10; i++){
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);

            // 睡眠1秒
            try {
    
    
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

7.中止线程的睡眠

package com.bjpowernode.java.thread;
/*
sleep睡眠太久了,如果希望半道上醒来,你应该怎么办?也就是说怎么叫醒一个正在睡眠的线程??
    注意:这个不是终断线程的执行,是终止线程的睡眠。
 */
public class ThreadTest08 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Thread t = new Thread(new MyRunnable2());
        t.setName("t");
        t.start();

        // 希望5秒之后,t线程醒来(5秒之后主线程手里的活儿干完了。)
        try {
    
    
            Thread.sleep(1000 * 5);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
        // 终断t线程的睡眠(这种终断睡眠的方式依靠了java的异常处理机制。)
        t.interrupt(); // 干扰,一盆冷水过去!
    }
}

class MyRunnable2 implements Runnable {
    
    

    // 重点:run()当中的异常不能throws,只能try catch
    // 因为run()方法在父类中没有抛出任何异常,子类不能比父类抛出更多的异常。
    @Override
    public void run() {
    
    
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> begin");
        try {
    
    
            // 睡眠1年
            Thread.sleep(1000 * 60 * 60 * 24 * 365);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            // 打印异常信息
            //e.printStackTrace();
        }
        //1年之后才会执行这里
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---> end");

        // 调用doOther
        //doOther();
    }

    // 其它方法可以throws
    /*public void doOther() throws Exception{

    }*/
}

8.强制终止线程的执行

一.已过时,不推荐

package com.bjpowernode.java.thread;
/*
在java中怎么强行终止一个线程的执行。
    这种方式存在很大的缺点:容易丢失数据。因为这种方式是直接将线程杀死了,
    线程没有保存的数据将会丢失。不建议使用。
 */
public class ThreadTest09 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Thread t = new Thread(new MyRunnable3());
        t.setName("t");
        t.start();

        // 模拟5秒
        try {
    
    
            Thread.sleep(1000 * 5);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
        // 5秒之后强行终止t线程
        t.stop(); // 已过时(不建议使用。)
    }
}

class MyRunnable3 implements Runnable {
    
    

    @Override
    public void run() {
    
    
        for(int i = 0; i < 10; i++){
    
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
            try {
    
    
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

二.合理终止线程的执行

package com.bjpowernode.java.thread;
/*
怎么合理的终止一个线程的执行。这种方式是很常用的。
 */
public class ThreadTest10 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        MyRunable4 r = new MyRunable4();
        Thread t = new Thread(r);
        t.setName("t");
        t.start();

        // 模拟5秒
        try {
    
    
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
        // 终止线程
        // 你想要什么时候终止t的执行,那么你把标记修改为false,就结束了。
        r.run = false;
    }
}

class MyRunable4 implements Runnable {
    
    

    // 打一个布尔标记
    boolean run = true;

    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i < 10; i++){
    
    
            if(run){
    
    
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->" + i);
                try {
    
    
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
            }else{
    
    
                // return就结束了,你在结束之前还有什么没保存的。
                // 在这里可以保存呀。
                //save....

                //终止当前线程
                return;
            }
        }
    }
}

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