有没有一种可能,我可以学好Java的多线程——知识点汇总(一)

简介: 有没有一种可能,我可以学好Java的多线程——知识点汇总(一)

一、前言

大家好,我是卷心菜,大二学生一枚。这篇文章是介绍Java基础知识——多线程的,读完这篇文章,各位小伙伴们可以收获哪些呢?


程序、进程、线程三者的区别

创建线程的四种方式

线程的常用方法

线程的死锁、释放锁

线程的同步原理、生命周期等等

废话不多说,干货满满,赶快来看看吧~


二、基本概念

什么是程序?


程序是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。大白话来讲,就是我们写的代码

什么是进程?


进程是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。例如运行中的QQ、微信,运行中的MP3播放器等等,有它自身的产生、存在和消亡的过程

什么是线程?


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,也可以有单个线程

image.png


三、创建线程

1、方式一

继承Thread类,看代码:


public class Thread_one {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Person person = new Person();
        person.start();
        //当启动线程时,子线程和主线程会交替执行
        //主线程结束,子线程不一定结束
        //person.run()就是一个普通的方法,没有真正的启动一个线程
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("main线程执行");
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}
class Person extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        int times = 0;
        while (true) {
            try {
                System.out.println("大家好,我是卷心菜~"
                        + (++times)
                        + "号" + "线程名是——"
                        + Thread.currentThread().getName());
                Thread.sleep(2000);
                if (times == 50) break;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}



该代码的功能是:启动一个子线程,在控制台打印50次“大家好,我是卷心菜”,主线程在控制台打印“main线程执行”,运行的部分结果如下:

image.png

我们来重点剖析一下这种创建方式,因为后面三种方式本质上区别不大。


当我们Person类继承Thread类以后,就要重写run(),方法体内写上自己需要的代码逻辑。语句Thread.sleep(2000);意思是,每打印一句话在控制台后,子线程就要“休息”2秒,在这“休息”的时间,主线程就开始执行自己的语句;同样,在主线程“休息”的时间,子线程也开始执行自己的语句。


总之,子线程和主线程会交替执行,多次运行可以发现,主线程结束,子线程不一定结束。这里需要特别注意。


爱思考的小伙伴们可能就要问了:我们在Person类中重写了run(),但是怎么使用线程的时候,调用的是start(),那run()谁来执行的呢?别着急,让我们进去源码看一看。

image.png

我们从源码中可以发现,start()调用了start0(),而start0()是一个本地方法,由JVM调用,只是我们看不到而已。


image.png

2、方式二

方式一明白了,再看看第二种方式,代码如下:


public class Thread_two {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Animal();
        Thread thread = new Thread(animal);
        thread.start();
    }
}
class Animal implements Runnable {
    int times = 0;
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            System.out.println("大家好,我是Tomcat~");
            try {
                Thread.sleep(2000);
                ++times;
                if (times == 10) break;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}



此代码逻辑也很好理解,这里就不过多讲述了。我们来分析一下:为什么要使用类实现接口的方式来创建线程?


学过基础的小伙伴们都知道,我们Java是单继承的。因此,在某些情况下一个类可能已经继承了某个类,这时再用继承Thread类方法来创建线程就不可以了,所以我们有了Runnable接口。


3、方式三

再来看看方式三,代码如下:


public class Thread_six {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        D d = new D();
        FutureTask futureTask = new FutureTask(d);
        Thread thread = new Thread(futureTask);
        thread.start();
        Object o = futureTask.get();
        System.out.println(o);
    }
}
class D implements Callable {
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(i + 1);
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}


来看看运行结果:

image.png

与Runnable类相比,类Callable功能更强大些,具体有如下优点:


相比run()方法,可以有返回值

方法可以抛出异常

支持泛型的返回值

需要借助FutureTask类,比如获取返回结果

4、方式四

最后来看看第四种方式,使用线程池,也是最推荐使用的方式,代码如下:


public class Thread_seven {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService service =
                Executors.newFixedThreadPool(10);
//        service 可以理解为池子
        service.execute(new F()); //适用于Runnable
//        service.submit();  //适用于Callable
        service.shutdown();//关闭线程池
    }
}
class F implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(i + 1);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}



运行结果没有任何问题:

image.png


四、常用方法

1、第一组

public Thread(Runnable target):返回对当前正在执行的线程对象的引用

public synchronized void start():开启线程

public final synchronized void setName(String name):设置线程名

public final void setPriority(int newPriority):设置线程的优先级别

public static native void sleep(long millis):设置线程的睡眠时间

public void interrupt():中断线程,但并没有结束线程,一般用于中断正在休眠的线程

这么多的方法,用代码实践一下:


public class Thread_five {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        Thread thread = new Thread(a);
        thread.setName("棒棒糖线程");
        thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        thread.start();
        thread.interrupt();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("主线程开始行动");
            try {
                Thread.sleep(10000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
class A implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    System.out.println("我要吃" + (i + 1) +
                            "棵棒棒糖,所处的线程是:"
                            + Thread.currentThread().getName());
                }
                System.out.println("吃多了,要消化20秒");
                Thread.sleep(20000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}



带大家看一下线程的优先级:


MAX_PRIORITY:10

MIN _PRIORITY:1

NORM_PRIORITY:5

截取一部分运行结果:

image.png

解析一下:由于把子线程的优先级设置为最低,主线程拿到了优先执行的语句,输出"主线程开始行动",然后在主线程睡眠时间时,子线程开始执行,当执行完:吃多了,要消化20秒时,本应该等待20秒,但是interrupt()打断了子线程,所以就会出现上图的情况。


如果把语句thread.interrupt();删去,就会出现下图的结果:

image.png

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