《Java程序员面试秘笈》—— 1.2 线程的创建和运行

简介: 在本章中,我们将学习如何在Java程序中创建和运行线程。在Java语言中,线程跟其他所有元素一样,都是对象(Object)。Java提供了两种方式来创建线程:

本节书摘来异步社区《Java 7并发编程实战手册》一书中的第1章,第1.2节,作者:【西】Javier Fernández González,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

1.2 线程的创建和运行

在本章中,我们将学习如何在Java程序中创建和运行线程。在Java语言中,线程跟其他所有元素一样,都是对象(Object)。Java提供了两种方式来创建线程:

◆ 继承Thread类,并且覆盖run()方法。

◆ 创建一个实现Runnable接口的类。使用带参数的Thread构造器来创建Thread对象。这个参数就是实现Runnable接口的类的一个对象。

在本章中,我们将使用第二种方法创建一个简单的程序,这个程序将创建并运行10个线程。每个线程用以计算和打印乘以1~10后的结果,即计算和打印乘法表。

准备工作
本节的范例是在Eclipse IDE里完成的。无论你使用Eclipse还是其他的IDE(比如NetBeans),都可以打开这个IDE并且创建一个新的Java工程。

范例实现
按照接下来的步骤实现本节的范例。

1.创建一个名为Calculator的类,它实现了Runnable接口。
``
public class Calculator implements Runnable {``
2.声明一个名为number的私有(private)int属性。编写这个类的一个构造器,用来为属性number设置值。

private int number;
public Calculator(int number) {
  this.number=number;
}```
3.编写run()方法。这个方法用来执行我们创建的线程的指令,本范例中它将对指定的数字进行乘法表运算。

@Override
public void run() {
for (int i=1; i<=10; i++){

System.out.printf("%s: %d * %d = %d\n",Thread. currentThread().getName(),number,i,i*number);

}
}`
4.现在编写范例的主类。创建一个名为Main的类,创建的时候同时生成main()方法。

public class Main {
  public static void main(String[] args) {```
5.在main()方法中,创建一个执行10次的循环。在每次循环中创建一个Calculator对象,一个Thread对象,这个Thread对象使用刚创建的Calculator对象作为构造器的参数,然后调用刚创建的Thread对象的start()方法。

for (int i=1; i<=10; i++){
Calculator calculator=new Calculator(i);
Thread thread=new Thread(calculator);
thread.start();
}`
6.运行程序,观察不同的线程是如何并行工作的。

工作原理
下面的截图显示了程序的部分运行结果。可以看到我们创建的10个线程的运行情况,它们并行的执行既定任务,并将结果显示出来。

c92b18536db63d97553d2551139d0b6031e345b6

每个Java程序都至少有一个执行线程。当运行程序的时候,JVM将启动这个执行线程来调用程序的main()方法。

当调用Thread对象的start()方法时,另一个执行线程将被创建。因而在我们的程序中,每次调用start()方法时,都会创建一个执行线程。

当一个程序的所有线程都运行完成时,更明确的说,当所有非守护(non-daemon)线程都运行完成的时候,这个Java程序将宣告结束。如果初始线程(执行main()方法的线程)结束了,其余的线程仍将继续执行直到它们运行结束。如果某一个线程调用了System.exit()指令来结束程序的执行,所有的线程都将结束。

对一个实现了Runnable 接口的类来说,创建Thread对象并不会创建一个新的执行线程;同样的,调用它的run()方法,也不会创建一个新的执行线程。只有调用它的start()方法时,才会创建一个新的执行线程。

更多信息
在本章简介中提到过还有另一种方法能够创建新的执行线程。编写一个类并继承Thread类,在这个类里覆盖run()方法,然后创建这个类的对象,并且调用start()方法,也会创建一个执行线程。

相关文章
|
8天前
|
Java
Java—多线程实现生产消费者
本文介绍了多线程实现生产消费者模式的三个版本。Version1包含四个类:`Producer`(生产者)、`Consumer`(消费者)、`Resource`(公共资源)和`TestMain`(测试类)。通过`synchronized`和`wait/notify`机制控制线程同步,但存在多个生产者或消费者时可能出现多次生产和消费的问题。 Version2将`if`改为`while`,解决了多次生产和消费的问题,但仍可能因`notify()`随机唤醒线程而导致死锁。因此,引入了`notifyAll()`来唤醒所有等待线程,但这会带来性能问题。
Java—多线程实现生产消费者
|
10天前
|
安全 Java Kotlin
Java多线程——synchronized、volatile 保障可见性
Java多线程中,`synchronized` 和 `volatile` 关键字用于保障可见性。`synchronized` 保证原子性、可见性和有序性,通过锁机制确保线程安全;`volatile` 仅保证可见性和有序性,不保证原子性。代码示例展示了如何使用 `synchronized` 和 `volatile` 解决主线程无法感知子线程修改共享变量的问题。总结:`volatile` 确保不同线程对共享变量操作的可见性,使一个线程修改后,其他线程能立即看到最新值。
|
10天前
|
消息中间件 缓存 安全
Java多线程是什么
Java多线程简介:本文介绍了Java中常见的线程池类型,包括`newCachedThreadPool`(适用于短期异步任务)、`newFixedThreadPool`(适用于固定数量的长期任务)、`newScheduledThreadPool`(支持定时和周期性任务)以及`newSingleThreadExecutor`(保证任务顺序执行)。同时,文章还讲解了Java中的锁机制,如`synchronized`关键字、CAS操作及其实现方式,并详细描述了可重入锁`ReentrantLock`和读写锁`ReadWriteLock`的工作原理与应用场景。
|
9天前
|
并行计算 算法 安全
面试必问的多线程优化技巧与实战
多线程编程是现代软件开发中不可或缺的一部分,特别是在处理高并发场景和优化程序性能时。作为Java开发者,掌握多线程优化技巧不仅能够提升程序的执行效率,还能在面试中脱颖而出。本文将从多线程基础、线程与进程的区别、多线程的优势出发,深入探讨如何避免死锁与竞态条件、线程间的通信机制、线程池的使用优势、线程优化算法与数据结构的选择,以及硬件加速技术。通过多个Java示例,我们将揭示这些技术的底层原理与实现方法。
62 3
|
10天前
|
安全 Java 编译器
深入理解Java中synchronized三种使用方式:助您写出线程安全的代码
`synchronized` 是 Java 中的关键字,用于实现线程同步,确保多个线程互斥访问共享资源。它通过内置的监视器锁机制,防止多个线程同时执行被 `synchronized` 修饰的方法或代码块。`synchronized` 可以修饰非静态方法、静态方法和代码块,分别锁定实例对象、类对象或指定的对象。其底层原理基于 JVM 的指令和对象的监视器,JDK 1.6 后引入了偏向锁、轻量级锁等优化措施,提高了性能。
33 3
|
10天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
91 2
|
18天前
|
安全 Java API
java如何请求接口然后终止某个线程
通过本文的介绍,您应该能够理解如何在Java中请求接口并根据返回结果终止某个线程。合理使用标志位或 `interrupt`方法可以确保线程的安全终止,而处理好网络请求中的各种异常情况,可以提高程序的稳定性和可靠性。
46 6
|
27天前
|
安全 算法 Java
Java多线程编程中的陷阱与最佳实践####
本文探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,并介绍了如何通过最佳实践来避免这些问题。我们将从基础概念入手,逐步深入到具体的代码示例,帮助开发者更好地理解和应用多线程技术。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得有价值的见解和建议。 ####
|
27天前
|
Java 调度
Java中的多线程编程与并发控制
本文深入探讨了Java编程语言中多线程编程的基础知识和并发控制机制。文章首先介绍了多线程的基本概念,包括线程的定义、生命周期以及在Java中创建和管理线程的方法。接着,详细讲解了Java提供的同步机制,如synchronized关键字、wait()和notify()方法等,以及如何通过这些机制实现线程间的协调与通信。最后,本文还讨论了一些常见的并发问题,例如死锁、竞态条件等,并提供了相应的解决策略。
50 3
|
28天前
|
监控 Java 开发者
深入理解Java中的线程池实现原理及其性能优化####
本文旨在揭示Java中线程池的核心工作机制,通过剖析其背后的设计思想与实现细节,为读者提供一份详尽的线程池性能优化指南。不同于传统的技术教程,本文将采用一种互动式探索的方式,带领大家从理论到实践,逐步揭开线程池高效管理线程资源的奥秘。无论你是Java并发编程的初学者,还是寻求性能调优技巧的资深开发者,都能在本文中找到有价值的内容。 ####