Java线程(上)

简介: Java线程(上)

进程线程



程序


  • 就是为了完成特定的任务,用某种语言编写的一组指令的集合。简单的说就是我们写的代码


进程


  • 进程是指运行中的程序,比如QQ,就启动了一个进程,操作系统就会为该进程分配内存空间。当我们使用其他程序的时候,就又启动了一个进程,操作系统就会为其他进程分配新的内存空间
  • 进程是程序的一次执行过程,或者是正在运行的一个程序。
  • 是一个动态的过程,有他自身的产生、存在和消亡的过程


下面就是几个进程


image-20230410204839968.png


线程


  • 线程是由进程创建的,是进程的一个实体
  • 一个进程可以拥有多个线程,如下图【同一个应用迅雷 下载多个内容,就产生多个线程】


image-20230410205001638.png


多线程:

同一时刻,可以执行多个进程,比如上面的迅雷同时下载多个文件


单线程:

同一时刻,只允许执行一个线程


并发 :

同一时刻 , 多个任务交替执行, 造成一种‘貌似同时’ 的错觉, 简单的说,单核cpu实现的多任务就是并发


image-20230410205502037.png


看上去他们同时进行,但是在任意时间段内,他们都是相互交错执行的


比如 : ‘人的大脑一边说话,一边写字 ’


并行 :

同一时刻, 多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行


image-20230410205657962.png


线程使用的两种方式



  • 当一个类继承Thread类, 那么该类就可以当成一个线程


线程常用的方法

image-20230411112536858.png


image-20230411112709355.png


image-20230411115255666.png


两种方式的区别


  • 从java的设计来看, 通过继承Thread或者实现Runnable接口来创建线程本质上是没有区别的,他们都是通过start方法来调用start0 ,然后实现了多线程
  • 从jdk帮助文档来看, Thread类本身就实现了Runnable接口
  • 实现Runnable接口方式更加适合多线程共享一个资源的情况,并且避免了单继承的限制


一、 继承Thread创建线程


案例一: 开启一个线程,该线程每隔1秒,在控制台输出一段话


public class Thread01 {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 创建一个cat对象,可以当作一个线程来使用
        Cat cat = new Cat();
        cat.start(); //启动线程 - > 最终会执行cat的run方法
    }
}
class Cat extends Thread{
    int times = 0;
    //todo 通过重写run方法,来实现自己的业务逻辑
    @Override
    public void run() { // 实现了Runnable接口的run方法
        while(true){
            System.out.println("执行一次" + "次数" +(++times));
            //让其休眠一秒
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

结果就是每隔一秒输出一次


image-20230410212000042.png


二、 实现Runnable


  • java是单继承的,在某些情况下一个类可能已经继承了某个父类,这是再用Thread类方法来创建线程显然是不可能了
  • java设计者们就想出了另一个创建线程的方法,就是通过实现Runnable接口来创建线程


实现案例:


写一个程序,该程序可以每隔1秒,在控制台输出一段话

public class Thread02 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        //无法调用start方法 ,切记不能调用run方法,因为他只是一个普通的方法,没办法开启线程
        Thread thread = new Thread(dog);
        //这时 ,我们可以创建一个Thread对象, 然后调用start方法 ,然后就可以启动一个线程,调用了run方法
        thread.start();
    }
}
class Dog implements Runnable{//通过Runnable接口实现线程
    int times = 0;
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("执行一次" + "次数" +(++times)+ "线程名:" + Thread.currentThread().getName());
        //让其休眠一秒
        try {
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这里使用的是一个设计模式【代理模式】


多线程机制


当我们执行上述程序是,它的流程是这样的


主线程的执行

image-20230410213321693.png


public static void main(String[] args) throws Exception{
    int count = 0;
    //1. 创建一个cat对象,可以当作一个线程来使用
    Cat cat = new Cat();
    cat.start();
    //当main方法执行一个线程 之后 ,主线程不会阻塞 ,会继续执行
   while (true){
       System.out.println("主线程 执行次数: " + (++count) + "线程名:" + Thread.currentThread().getName());
       Thread.sleep(1000);
   }
}

当main方法执行一个线程 之后 ,主线程不会阻塞 ,会继续执行


image-20230410213202313.png


最后用检测工具发现,虽然主线程的执行完一定次数之后,结束了,但是它的子线程Thread-0 没有执行完 ,那么程序就不会结束


为什么这里要调cat.start()方法?


答 :因为run方法就是一个普通的方法,并无法启动一个真正的线程就会产生阻塞。


  • 源码分析start方法


public synchronized void start() {
     if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();
        group.add(this);
        boolean started = false;
        try {
            start0();
            started = true;
        } finally {
            try {
                if (!started) {
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
            }
        }
 }
 //本地方法, 是由jvm调用,底层是由c/c++实现,无法调用
private native void start0();



换言之, 真正实现多线程的效果是start0();方法

image-20230410215248921.png


多个子线程案例



public class Thread02 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        Catt catt = new Catt();
        //无法调用start方法 ,切记不能调用run方法,因为他只是一个普通的方法,没办法开启线程
        Thread thread1 = new Thread(dog);
        Thread thread2 = new Thread(catt);
        //这时 ,我们可以创建一个Thread对象, 然后调用start方法 ,然后就可以启动一个线程,调用了run方法
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}
class Dog implements Runnable{//通过Runnable接口实现线程
    int times = 0;
    @Override
    public void run() {
       while (true){
           System.out.println("执行一次" + "次数" +(++times)+ "  线程1名:" + Thread.currentThread().getName());
           //让其休眠一秒
           try {
               Thread.sleep(1000);
           } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
    }
}
class Catt implements Runnable{//通过Runnable接口实现线程
    int times = 0;
    @Override
    public void run() {
       while (true){
           System.out.println("执行一次" + "次数" +(++times)+ "  线程2 名:" + Thread.currentThread().getName());
           //让其休眠一秒
           try {
               Thread.sleep(1000);
           } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
    }
}

运行结果 ,他们交叉执行


image-20230411103633421.png



目录
相关文章
|
11天前
|
安全 Java 测试技术
Java并行流陷阱:为什么指定线程池可能是个坏主意
本文探讨了Java并行流的使用陷阱,尤其是指定线程池的问题。文章分析了并行流的设计思想,指出了指定线程池的弊端,并提供了使用CompletableFuture等替代方案。同时,介绍了Parallel Collector库在处理阻塞任务时的优势和特点。
|
20天前
|
安全 Java
java 中 i++ 到底是否线程安全?
本文通过实例探讨了 `i++` 在多线程环境下的线程安全性问题。首先,使用 100 个线程分别执行 10000 次 `i++` 操作,发现最终结果小于预期的 1000000,证明 `i++` 是线程不安全的。接着,介绍了两种解决方法:使用 `synchronized` 关键字加锁和使用 `AtomicInteger` 类。其中,`AtomicInteger` 通过 `CAS` 操作实现了高效的线程安全。最后,通过分析字节码和源码,解释了 `i++` 为何线程不安全以及 `AtomicInteger` 如何保证线程安全。
java 中 i++ 到底是否线程安全?
|
8天前
|
安全 Java 开发者
深入解读JAVA多线程:wait()、notify()、notifyAll()的奥秘
在Java多线程编程中,`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法是实现线程间通信和同步的关键机制。这些方法定义在`java.lang.Object`类中,每个Java对象都可以作为线程间通信的媒介。本文将详细解析这三个方法的使用方法和最佳实践,帮助开发者更高效地进行多线程编程。 示例代码展示了如何在同步方法中使用这些方法,确保线程安全和高效的通信。
28 9
|
11天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程的艺术:从基础到实践####
本文深入探讨了Java多线程编程的核心概念、应用场景及其实现方式,旨在帮助开发者理解并掌握多线程编程的基本技能。文章首先概述了多线程的重要性和常见挑战,随后详细介绍了Java中创建和管理线程的两种主要方式:继承Thread类与实现Runnable接口。通过实例代码,本文展示了如何正确启动、运行及同步线程,以及如何处理线程间的通信与协作问题。最后,文章总结了多线程编程的最佳实践,为读者在实际项目中应用多线程技术提供了宝贵的参考。 ####
|
7天前
|
监控 安全 Java
Java中的多线程编程:从入门到实践####
本文将深入浅出地探讨Java多线程编程的核心概念、应用场景及实践技巧。不同于传统的摘要形式,本文将以一个简短的代码示例作为开篇,直接展示多线程的魅力,随后再详细解析其背后的原理与实现方式,旨在帮助读者快速理解并掌握Java多线程编程的基本技能。 ```java // 简单的多线程示例:创建两个线程,分别打印不同的消息 public class SimpleMultithreading { public static void main(String[] args) { Thread thread1 = new Thread(() -> System.out.prin
|
11天前
|
Java
JAVA多线程通信:为何wait()与notify()如此重要?
在Java多线程编程中,`wait()` 和 `notify()/notifyAll()` 方法是实现线程间通信的核心机制。它们通过基于锁的方式,使线程在条件不满足时进入休眠状态,并在条件满足时被唤醒,从而确保数据一致性和同步。相比其他通信方式,如忙等待,这些方法更高效灵活。 示例代码展示了如何在生产者-消费者模型中使用这些方法实现线程间的协调和同步。
25 3
|
9天前
|
安全 Java
Java多线程集合类
本文介绍了Java中线程安全的问题及解决方案。通过示例代码展示了使用`CopyOnWriteArrayList`、`CopyOnWriteArraySet`和`ConcurrentHashMap`来解决多线程环境下集合操作的线程安全问题。这些类通过不同的机制确保了线程安全,提高了并发性能。
|
10天前
|
Java
java小知识—进程和线程
进程 进程是程序的一次执行过程,是系统运行的基本单位,因此进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建,运行到消亡的过程。简单来说,一个进程就是一个执行中的程序,它在计算机中一个指令接着一个指令地执行着,同时,每个进程还占有某些系统资源如CPU时间,内存空间,文件,文件,输入输出设备的使用权等等。换句话说,当程序在执行时,将会被操作系统载入内存中。 线程 线程,与进程相似,但线程是一个比进程更小的执行单位。一个进程在其执行的过程中产生多个线程。与进程不同的是同类的多个线程共享同一块内存空间和一组系统资源,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间做切换工作时,负担要比
22 1
|
11天前
|
Java UED
Java中的多线程编程基础与实践
【10月更文挑战第35天】在Java的世界中,多线程是提升应用性能和响应性的利器。本文将深入浅出地介绍如何在Java中创建和管理线程,以及如何利用同步机制确保数据一致性。我们将从简单的“Hello, World!”线程示例出发,逐步探索线程池的高效使用,并讨论常见的多线程问题。无论你是Java新手还是希望深化理解,这篇文章都将为你打开多线程的大门。
|
11天前
|
安全 Java 编译器
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
【10月更文挑战第29天】 本文深入探讨了Java多线程编程中的常见陷阱,如竞态条件、死锁、内存一致性错误等,并通过实例分析揭示了这些陷阱的成因。同时,文章也分享了一系列最佳实践,包括使用volatile关键字、原子类、线程安全集合以及并发框架(如java.util.concurrent包下的工具类),帮助开发者有效避免多线程编程中的问题,提升应用的稳定性和性能。 ####
39 1