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【java】-- 多线程快速入门
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了【java】-- 多线程快速入门，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含11541字，纯文字阅读大概需要17分钟。
内容图文
1、什么是进程？什么是线程？两者区别？
1、每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。
2、线程是一组指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。
3、线程基本上是轻量级的进程，它负责在单个程序里执行多任务。
4、通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
5、进程是所有线程的集合，每一个线程是进程中的一条执行路径。
2、为什么要使用多线程？
多线程的好处提高程序的效率。例如：使用线程把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理，程序的运行速度可能加快，在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
但是线程也不是越多越好，如果有大量的线程会影响性能，因为：
1、操作系统需要在它们之间切换
2、更多的线程需要更多的内存空间
3、线程的中止需要考虑其对程序运行的影响
4、通常块模型数据是在多个线程间共享的，需要防止线程死锁情况的发生。
3、多线程应用场景
举例: 迅雷多线程下载、分批发送短信等需要使用多线程提高程序效率场景。
4、多线程创建方式
1、使用继承Therad类方式 继承Thread类重写run方法
2、使用实现runlabe接口方式
3、使用匿名内部类方式
4、callable（后续文章再介绍）
5、使用线程池创建线程。（后续文章再介绍）
4.1、第一种继承Thread类 重写run方法
class CreateThreadDemo01 extends Thread {
/**
* run方法就是线程需要执行的任务或者执行的代码
*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 30; i++) {
System.out.println("run,i:" + i);
}
}
}
/**
*
* @classDesc: 功能描述:(如何创建多线程)
* @author: 李海滨
* @createTime: 2017.05.12
* @version: v1.0
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 1. 怎么调用线程
CreateThreadDemo01 t1 = new CreateThreadDemo01();
// 2.启动线程 不是调用run方法，而是调用start方法。
// 3.开启多线程后，代码不会从上往下进行执行，开始异步执行，如果调用run方法就是同步执行。
t1.start();
for (int i = 0; i < 30; i++) {
System.out.println("main,i:" + i);
}
}
}
继承Hread类 重写run方法
输出结果：
调用start方法后，代码并没有从上往下执行，而是多了一条新的执行路径开始执行，且两条执行路径互不干扰。
4.2、第二种实现Runnable接口,重写run方法
class CreateThreadDemo02 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 30; i++) {
System.out.println("子线程 run,i:" + i);
}
}
}
/**
*
* @classDesc: 功能描述:(使用Runnable接口创建多线程)
* @author: 李海滨
* @createTime: 2017.05.12
* @version: v1.0
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
CreateThreadDemo02 t1 = new CreateThreadDemo02();
Thread thread = new Thread(t1);
thread.start();
for (int i = 0; i < 30; i++) {
System.out.println("主线程 i:" + i);
}
}
}
4.3、第三种使用匿名内部类方式
此方法除了自己学习测试之外，基本不会使用。
/**
*
* @classDesc: 功能描述:使用匿名内部类创建多线程
* @author: 李海滨
* @createTime: 2017.05.12
* @version: v1.0
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 需要线程执行的代码
for (int i = 0; i < 30; i++) {
System.out.println("子线程，i:"+i);
}
}
});
t1.start();
for (int i = 0; i < 30; i++) {
System.out.println("主线程，i:"+i);
}
}
}
4.4、思考
使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好？
使用实现Runnable接口好，原因实现了接口还可以继续继承，继承了类不能再继承。
使用实现Runnable接口还可以做到线程共享（之后在介绍）。
启动线程是使用调用start方法还是run方法？
使用start方法异步，使用run方法同步调用
5、线程对象的常用API
|
常用线程api方法 |
|
|
start() |
启动线程 |
|
currentThread() |
获取当前线程对象 |
|
getID() |
获取当前线程ID Thread-编号 该编号从0开始 |
|
getName() |
获取当前线程名称 |
|
sleep(long mill) |
休眠线程 |
|
Stop() |
停止线程, |
|
常用线程构造函数 |
|
|
Thread（） |
分配一个新的 Thread 对象 |
|
Thread（String name） |
分配一个新的 Thread对象，具有指定的 name正如其名。 |
|
Thread（Runable r） |
分配一个新的 Thread对象 |
|
Thread（Runable r, String name） |
分配一个新的 Thread对象 |
class CreateThread05 implements Runnable {
// getId() 线程的id 唯一， 不会重复。
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
try {
//单位为毫秒
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
// 下面两种写法都可以
// System.out.println("线程id:" + getId() + ":子线程 ,i:" + i + "name:" + getName());
System.out.println("线程id:" + Thread.currentThread().getId() + ":子线程 ,i:" + i + "name:" +Thread.currentThread().getName());
if(i==5){
Thread.currentThread().stop();// 不安全，不建议使用。那如何停止线程呢？后面的文章会讲到。
}
}
}
}
/**
*
* @author: 李海滨
* @createTime: 2017.05.13
* @version: v1.0
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 获取主线程的id
// 任何一个程序肯定有一个主线程
// Thread.currentThread()获取到当前线程对象
System.out.println("主线程:" + Thread.currentThread().getId() + ",name:" + Thread.currentThread().getName());
CreateThread05 t1 = new CreateThread05();
Thread thread = new Thread(t1,"子线程");
thread.start();
}
}
6、守护线程
什么是守护线程？
Java中有两种线程，一种是用户线程，另一种是守护线程。
用户线程是指用户自定义创建的线程，主线程停止，用户线程不会停止
守护线程当进程不存在或主线程停止，守护线程也会被停止。
如何设置守护线程？
使用setDaemon(true)方法
public class Test005 {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 30; i++) {
try {
Thread.sleep(300);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
System.out.println("子线程,i:" + i);
}
}
});
t1.setDaemon(true);//该线程为守护线程 和主线程一起销毁
t1.start();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
Thread.sleep(300);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
System.out.println("主线程,i:" + i);
}
System.out.println("主线程执行完毕.....");
}
}
7、多线程运行状态
线程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一：新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态。
新建状态
当用new操作符创建一个线程时， 例如new Thread(r)，线程还没有开始运行，此时线程处在新建状态。
就绪状态
1、当线程对象调用start()方法即启动了线程，start()方法创建线程运行的系统资源，并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后，线程就处于就绪状态。
2、 处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法，线程还必须同其他线程竞争CPU时间，只有获得CPU时间才可以运行线程。
3、因为在单CPU的计算机系统中，不可能同时运行多个线程，一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。
运行状态
当线程获得CPU时间后，它才进入运行状态，真正开始执行run()方法.
阻塞状态
线程运行过程中，可能由于各种原因进入阻塞状态:
1、线程通过调用sleep方法进入睡眠状态；
2、线程调用一个在I/O上被阻塞的操作，即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者；
3、线程试图得到一个锁，而该锁正被其他线程持有；
4、线程在等待某个触发条件；
死亡状态
有两个原因会导致线程死亡：
1) run方法正常退出而自然死亡，
2) 一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。
如何判断线程是否存活？
使用isAlive方法：
1、如果是可运行或被阻塞，这个方法返回true；
2、如果线程仍旧是new状态且不是可运行的， 或者线程死亡了，则返回false.
8、join()方法作用
join作用是让其他线程变为等待, 例如： t1.join();// 让其他线程变为等待，直到当前t1线程执行完毕，才释放。
thread.Join把指定的线程加入到当前线程，可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。比如在线程B中调用了线程A的Join()方法，直到线程A执行完毕后，才会继续执行线程B。
8.1、一个关于join的小问题
现在有T1、T2、T3三个线程，你怎样保证T2在T1执行完后执行，T3在T2执行完后执行 ？
public class Test006 {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("T1,i:" + i);
}
}
});
t1.start();
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
t1.join();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
for (int i = 0; i < 20; i++) {
try {
Thread.sleep(30);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
System.out.println("T2,i:" + i);
}
}
});
t2.start();
Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
t2.join();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
for (int i = 0; i < 20; i++) {
try {
Thread.sleep(30);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
System.out.println("T3,i:" + i);
}
}
});
t3.start();
}
}
View Code
8.2、优先级
由join方法的使用，我们可以知道线程中有着优先级的概念。
现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程，线程分配得到的时间片的多少决定了线程使用处理器资源的多少，也对应了线程优先级这个概念。
在JAVA线程中，通过一个int priority来控制优先级，范围为1-10，其中10最高，默认值为5。
注意设置了优先级， 不代表每次都一定会被执行或是最先执行。 只是CPU调度会优先分配
8.3、Yield方法
Thread.yield()方法的作用：暂停当前正在执行的线程，并执行其他线程。（可能没有效果）
yield()让当前正在运行的线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。因此，使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。
但是，实际中无法保证yield()达到让步的目的，因为，让步的线程可能被线程调度程序再次选中。
结论：大多数情况下，yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态，但有可能没有效果。
9、应用实例
需求：目前有10万个用户，给每个用户发送一条祝福短信。
分析：
如果使用单线程实现，假设给一个用户发送一条短信需要1秒，10万个就是10万秒。而且，如果程序出现错误中断，则中断处之后的用户均收不到短信。
如果使用多线程实现，很明显效率提高，开几个线程就比单线程多几倍的效率，并且，如果某一个线程出现错误中断，不会对其他线程有影响。
代码实现：
public class UserEntity {
private String userId;
private String userName;
public UserEntity(String userId, String userName) {
super();
this.userId = userId;
this.userName = userName;
}
public String getUserId() {
return userId;
}
public void setUserId(String userId) {
this.userId = userId;
}
public String getUserName() {
return userName;
}
public void setUserName(String userName) {
this.userName = userName;
}
@Override
public String toString() {
return "UserEntity [userId=" + userId + ", userName=" + userName + "]";
}
}
实体类
public class ListUtils {
/**
*
* @methodDesc: 功能描述:list 集合分批切割
* @author: lhb
* @param: @param
* list
* @param: @param
* pageSize
* @param: @return
* @returnType:@param list 切割集合
* @returnType:@param pageSize 分页长度
* @returnType:@return List<List<T>> 返回分页数据
*/
static public <T> List<List<T>> splitList(List<T> list, int pageSize) {
int listSize = list.size();
int page = (listSize + (pageSize - 1)) / pageSize;
List<List<T>> listArray = new ArrayList<List<T>>();
for (int i = 0; i < page; i++) {
List<T> subList = new ArrayList<T>();
for (int j = 0; j < listSize; j++) {
int pageIndex = ((j + 1) + (pageSize - 1)) / pageSize;
if (pageIndex == (i + 1)) {
subList.add(list.get(j));
}
if ((j + 1) == ((j + 1) * pageSize)) {
break;
}
}
listArray.add(subList);
}
return listArray;
}
}
集合分批切割
class UserSendThread implements Runnable {
private List<UserEntity> listUser;
public UserSendThread(List<UserEntity> listUser) {
this.listUser=listUser;
}
@Override
public void run() {
for (UserEntity userEntity : listUser) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+","+userEntity.toString());
}
System.out.println();
}
}
public class BatchSms {
public static void main(String[] args) {
// 1.初始化数据
List<UserEntity> initUser = initUser();
// 2.定义每个线程分批发送大小
int userCount = 2;
// 3.计算每个线需要分配跑的数据
List<List<UserEntity>> splitList = ListUtils.splitList(initUser, userCount);
for (int i = 0; i < splitList.size(); i++) {
List<UserEntity> list = splitList.get(i);
UserSendThread userSendThread = new UserSendThread(list);
// 4.分配发送
Thread thread = new Thread(userSendThread,"线程"+i);
thread.start();
}
}
static private List<UserEntity> initUser() {
List<UserEntity> list = new ArrayList<UserEntity>();
for (int i = 1; i <= 11; i++) {
list.add(new UserEntity("userId:" + i, "userName:" + i));
}
return list;
}
}
主方法
注意：以后再实际应用总不会这么做，一般使用MQ消息队列来进行推送，宝珠数据一致性，现在主要是为了理解多线程而使用。
如果实现的线程过多，需要用线程池进行管理（后面会介绍）。
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的【java】-- 多线程快速入门全部内容，希望文章能够帮你解决【java】-- 多线程快速入门所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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