一、多线程介绍
线程:线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行,一个进程中至少有一个线程。
二、创建线程有两种方法
(1)将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。创建对象,开启线程。run方法相当于其他线程的main方法。
(2)声明一个实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象,传入到某个线程的构造方法中,开启线程。
2.1、创建线程方式一:继承Thread类
创建线程的步骤:
(1)定义一个类继承Thread。
(2) 重写run方法。
(3)创建子类对象,就是创建线程对象。
(4) 调用start方法,开启线程并让线程执行,同时还会告诉jvm去调用run方法。
public static void main(String[] args) {
//创建自定义线程对象
MyThread mt = new MyThread("新的线程!");
//开启新线程
mt.start();
//在主方法中执行for循环
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("main线程!"+i);
}
}
public class MyThread extends Thread {
//定义指定线程名称的构造方法
public MyThread(String name) {
//调用父类的String参数的构造方法,指定线程的名称
super(name);
}
//重写run方法,完成该线程执行的逻辑
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName()+":正在执行!"+i);
}
}
}
运行结果:
main线程!0
main线程!1
main线程!2
main线程!3
main线程!4
main线程!5
新的线程!:正在执行!0
新的线程!:正在执行!1
新的线程!:正在执行!2
新的线程!:正在执行!3
新的线程!:正在执行!4
新的线程!:正在执行!5
新的线程!:正在执行!6
main线程!6
main线程!7
main线程!8
main线程!9
新的线程!:正在执行!7
新的线程!:正在执行!8
新的线程!:正在执行!9
思考:线程对象调用 run方法和调用start方法区别?
线程对象调用run方法不开启线程。仅是对象调用方法。线程对象调用start开启线程,并让jvm调用run方法在开启的线程中执行。
2.2、创建线程方式二:实现Runnable接口
Thread构造方法:
Thread(Runnable target):分配新的Thread对象,以便将target作为其运行对象
Thread(Runnable target,String name):配新的Thread对象,以便将target作为其运行对象;将指定的name作为其名称
创建线程的步骤:
(1)定义类实现Runnable接口。
(2)覆盖接口中的run方法。。
(3)创建Thread类的对象
(4)将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数。
(5)调用Thread类的start方法开启线程。
代码示例:
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建线程执行目标类对象
Runnable runn = new MyRunnable();
//将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数
Thread thread = new Thread(runn);
Thread thread2 = new Thread(runn);
//开启线程
thread.start();
thread2.start();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("main线程:正在执行!"+i);
}
}
}
自定义线程执行任务:
public class MyRunnable implements Runnable{
//定义线程要执行的run方法逻辑
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("我的线程:正在执行!"+i);
}
}
}
运行结果:
main线程:正在执行!0
main线程:正在执行!1
main线程:正在执行!2
main线程:正在执行!3
main线程:正在执行!4
main线程:正在执行!5
我的线程:正在执行!0
我的线程:正在执行!1
我的线程:正在执行!2
我的线程:正在执行!3
我的线程:正在执行!4
我的线程:正在执行!5
我的线程:正在执行!6
我的线程:正在执行!7
我的线程:正在执行!8
我的线程:正在执行!9
我的线程:正在执行!0
我的线程:正在执行!1
我的线程:正在执行!2
我的线程:正在执行!3
我的线程:正在执行!4
我的线程:正在执行!5
我的线程:正在执行!6
我的线程:正在执行!7
我的线程:正在执行!8
我的线程:正在执行!9
main线程:正在执行!6
main线程:正在执行!7
main线程:正在执行!8
main线程:正在执行!9
三、线程池
3.1、线程池的概念
线程池,其实就是一个容纳多个线程的容器,其中的线程可以反复使用,省去了频繁创建线程对象的操作,无需反复创建线程而消耗过多资源。
3.2、为什么使用线程池
在java中,如果每个请求到达就创建一个新线程,开销是相当大的。在实际使用中,创建和销毁线程花费的时间和消耗的系统资源都相当大,甚至可能要比在处理实际的用户请求的时间和资源要多的多。除了创建和销毁线程的开销之外,活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个jvm里创建太多的线程,可能会使系统由于过度消耗内存或“切换过度”而导致系统资源不足。为了防止资源不足,需要采取一些办法来限制任何给定时刻处理的请求数目,尽可能减少创建和销毁线程的次数,特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁,尽量利用已有对象来进行服务。
线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题。通过对多个任务重复使用线程,线程创建的开销就被分摊到了多个任务上了,而且由于在请求到达时线程已经存在,所以消除了线程创建所带来的延迟。这样,就可以立即为请求服务,使用应用程序响应更快。另外,通过适当的调整线程中的线程数目可以防止出现资源不足的情况。
3.3、使用线程池方式–Runnable接口
通常,线程池都是通过线程池工厂创建,再调用线程池中的方法获取线程,再通过线程去执行任务方法。
(1)Executors:线程池创建工厂类
//返回线程池对象
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads);
(2)ExecutorService:线程池类
//获取线程池中的某一个线程对象,并执行
Future<?> submit(Runnable task);
(3)使用线程池中线程对象的步骤
<1>创建线程池对象
<2>创建Runnable接口子类对象
<3>提交Runnable接口子类对象
<4>关闭线程池
代码示例:
public class Test{
public static void main(String[] args) {
//创建线程池对象
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//包含2个线程对象
//创建Runnable实例对象
MyRunnable r = new MyRunnable();
//从线程池中获取线程对象,然后调用MyRunnable中的run()
service.submit(r);
//再获取个线程对象,调用MyRunnable中的run()
service.submit(r);
service.submit(r);
//注意:submit方法调用结束后,程序并不终止,是因为线程池控制了线程的关闭。将使用完的线程又归还到了线程池中
//关闭线程池
//service.shutdown();
}
}
class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println("我要一个教练");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("教练来了: " +Thread.currentThread().getName());
System.out.println("教我游泳,交完后,教练回到了游泳池");
}
}
运行结果:
我要一个教练
我要一个教练
教练来了: pool-1-thread-1
教练来了: pool-1-thread-2
教我游泳,交完后,教练回到了游泳池
教我游泳,交完后,教练回到了游泳池
我要一个教练
教练来了: pool-1-thread-1
教我游泳,交完后,教练回到了游泳池
3.4、使用线程池方式—Callable接口
(1)Callable接口:
与Runnable接口功能相似,用来指定线程的任务。其中的call()方法,用来返回线程任务执行完毕后的结果,call方法可抛出异常。
(2)ExecutorService:线程池类
//获取线程池中的某一个线程对象,并执行线程中的call()方法
<T> Future<T> submit(Callable<T> task);
(3)使用线程池中线程对象的步骤
<1>创建线程池对象
<2>创建Runnable接口子类对象
<3>提交Runnable接口子类对象
<4>关闭线程池
代码示例:
public class Test{
public static void main(String[] args) {
//创建线程池对象
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);//包含2个线程对象
//创建Runnable实例对象
MyRunnable r = new MyRunnable();
//从线程池中获取线程对象,然后调用MyRunnable中的run()
service.submit(r);
//再获取个线程对象,调用MyRunnable中的run()
service.submit(r);
service.submit(r);
//注意:submit方法调用结束后,程序并不终止,是因为线程池控制了线程的关闭。将使用完的线程又归还到了线程池中
//关闭线程池
//service.shutdown();
}
}
class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println("我要一个教练");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("教练来了: " +Thread.currentThread().getName());
System.out.println("教我游泳,交完后,教练回到了游泳池");
}
}
运行结果:
我要一个教练
我要一个教练
教练来了: pool-1-thread-2
教练来了: pool-1-thread-1
教我游泳,交完后,教练回到了游泳池
我要一个教练
教我游泳,交完后,教练回到了游泳池
教练来了: pool-1-thread-1
教我游泳,交完后,教练回到了游泳池
3.3、线程池练习:返回两个数相加的结果
要求:通过线程池中的线程对象,使用Callable接口完成两个数求和操作
Future接口:用来记录线程任务执行完毕后产生的结果。线程池创建与使用
V get() 获取Future对象中封装的数据结果
代码示例:
public class Test{
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
//创建线程池对象
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
//创建一个Callable接口子类对象
MyCallable c = new MyCallable(100, 200);
MyCallable c2 = new MyCallable(10, 20);
//获取线程池中的线程,调用Callable接口子类对象中的call()方法, 完成求和操作
//<Integer> Future<Integer> submit(Callable<Integer> task)
// Future 结果对象
Future<Integer> result = threadPool.submit(c);
Integer sum = result.get();
System.out.println("sum=" + sum);
//再演示
result = threadPool.submit(c2);
sum = result.get();
System.out.println("sum=" + sum);
//关闭线程池(可以不关闭)
}
}
class MyCallable implements Callable<Integer> {
//成员变量
int x = 5;
int y = 3;
//构造方法
public MyCallable(){
}
public MyCallable(int x, int y){
this.x = x;
this.y = y;
}
@Override
public Integer call() throws Exception {
return x+y;
}
}
运行结果:
sum = 300
sum = 30