Java多線程深入理解

来源:https://www.cnblogs.com/chenshengjava/archive/2018/04/10/8776296.html
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在java中要想實現多線程,有兩種手段,一種是繼續Thread類,另外一種是實現Runable介面。 對於直接繼承Thread的類來說,代碼大致框架是: ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 class 類名 extends Thread{ 方法1; 方法2; … public voi ...


java中要想實現多線程,有兩種手段,一種是繼續Thread類,另外一種是實現Runable介面。

對於直接繼承Thread的類來說,代碼大致框架是:

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 class 類名 extends Thread{  方法1 方法2;  …  public void run(){  // other code…  屬性1;  屬性2;  … 

先看一個簡單的例子:

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 /**  * @author Hashsound 繼承Thread類,直接調用run方法  * */  class hello extends Thread {          private String name;          public hello() {               public hello(String name) {          this.name = name;               public void run() {          for (int i = 0; i < 5; i++) {              System.out.println(name + "運行 " + i);                        public static void main(String[] args) {          hello h1 = new hello("A");          hello h2 = new hello("B");          h1.run();          h2.run();      

【運行結果】:

複製代碼
A運行     0
A運行     1
A運行     2
A運行     3
A運行     4
B運行     0
B運行     1
B運行     2
B運行     3
B運行     4
複製代碼

我們會發現這些都是順序執行的,說明我們的調用方法不對,應該調用的是start()方法。
當我們把上面的主函數修改為如下所示的時候:

?
1 2 3 4 5 6 public static void main(String[] args) {          hello h1=new hello("A");          hello h2=new hello("B");          h1.start();          h2.start(); 

然後運行程式,輸出的可能的結果如下:

複製代碼
B運行 0
B運行 1
B運行 2
A運行 0
A運行 1
A運行 2
B運行 3
B運行 4
A運行 3
A運行 4
複製代碼

因為需要用到CPU的資源,所以每次的運行結果基本是都不一樣的,呵呵。
註意:雖然我們在這裡調用的是start()方法,但是實際上調用的還是run()方法的主體。
那麼:為什麼我們不能直接調用run()方法呢?
我的理解是:線程的運行需要本地操作系統的支持。
如果你查看start的源代碼的時候,會發現:

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 public synchronized void start() {          /**      * This method is not invoked for the main method thread or "system"      * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added       * to this method in the future may have to also be added to the VM.      *      * A zero status value corresponds to state "NEW".      */       if (threadStatus != 0 || this != me)              throw new IllegalThreadStateException();          group.add(this);          start0();          if (stopBeforeStart) {          stop0(throwableFromStop);       private native void start0(); 

註意我用紅色加粗的那一條語句,說明此處調用的是start0()。並且這個這個方法用了native關鍵字,次關鍵字表示調用本地操作系統的函數。因為多線程的實現需要本地操作系統的支持。
但是start方法重覆調用的話,會出現java.lang.IllegalThreadStateException異常。
通過實現Runnable介面:
大致框架是:

來先看一個小例子吧:

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 class 類名 implements Runnable{  方法1 方法2;  …  public void run(){  // other code…  屬性1;  屬性2;  … 
?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 /**  * @author Hashsound 實現Runnable介面  * */  class hello implements Runnable {           public hello() {                     public hello(String name) {          this.name = name;                public void run() {          for (int i = 0; i < 5; i++) {              System.out.println(name + "運行     " + i);                         public static void main(String[] args) {          hello h1=new hello("線程A");          Thread demo= new Thread(h1);          hello h2=new hello("線程B");          Thread demo1=new Thread(h2);          demo.start();          demo1.start();           private String name;  }

【可能的運行結果】:

複製代碼
線程A運行     0
線程B運行    0
線程B運行    1
線程B運行    2
線程B運行    3
線程B運行    4
線程A運行     1
線程A運行     2
線程A運行     3
線程A運行     4
複製代碼

關於選擇繼承Thread還是實現Runnable介面?
其實Thread也是實現Runnable介面的:

?
1 2 3 4 5 6 7 8 class Thread implements Runnable {      //…  public void run() {          if (target != null) {               target.run();                

其實Thread中的run方法調用的是Runnable介面的run方法。不知道大家發現沒有,Thread和Runnable都實現了run方法,這種操作模式其實就是代理模式。

Thread和Runnable的區別:

如果一個類繼承Thread,則不適合資源共用。但是如果實現了Runable介面的話,則很容易的實現資源共用。

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 /**  * @author Rollen-Holt 繼承Thread類,不能資源共用  * */  class hello extends Thread {      public void run() {          for (int i = 0; i < 7; i++) {              if (count > 0) {                  System.out.println("count= " + count--);                                      public static void main(String[] args) {          hello h1 = new hello();          hello h2 = new hello();          hello h3 = new hello();          h1.start();          h2.start();          h3.start();           private int count = 5

【運行結果】:

複製代碼
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
複製代碼

大家可以想象,如果這個是一個買票系統的話,如果count表示的是車票的數量的話,說明並沒有實現資源的共用。

我們換為Runnable介面

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 class MyThread implements Runnable{           private int ticket = 5//5張票           public void run() {          for (int i=0; i<=20; i++) {              if (this.ticket > 0) {                  System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "正在賣票"+this.ticket--);                             public class lzwCode {               public static void main(String [] args) {          MyThread my = new MyThread();          new Thread(my, "1號視窗").start();          new Thread(my, "2號視窗").start();          new Thread(my, "3號視窗").start();      

【運行結果】:

count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1

總結一下吧:

實現Runnable介面比繼承Thread類所具有的優勢:

1):適合多個相同的程式代碼的線程去處理同一個資源

2):可以避免java中的單繼承的限制

3):增加程式的健壯性,代碼可以被多個線程共用,代碼和數據獨立。
所以,本人建議大家儘量實現介面。

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 /**  * @author Hashsound  * 取得線程的名稱  * */  class hello implements Runnable {      public void run() {          for (int i = 0; i < 3; i++) {              System.out.println(Thread.currentThread().getName());                         public static void main(String[] args) {          hello he = new hello();          new Thread(he,"A").start();          new Thread(he,"B").start();          new Thread(he).start();      

【運行結果】:

複製代碼
A
A
A
B
B
B
Thread-0
Thread-0
Thread-0
複製代碼

說明如果我們沒有指定名字的話,系統自動提供名字。
提醒一下大家:main方法其實也是一個線程。在java中所以的線程都是同時啟動的,至於什麼時候,哪個先執行,完全看誰先得到CPU的資源。
在java中,每次程式運行至少啟動2個線程。一個是main線程,一個是垃圾收集線程。因為每當使用java命令執行一個類的時候,實際上都會啟動一個JVM,每一個jVM實習在就是在操作系統中啟動了一個進程。

判斷線程是否啟動

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 /**  * @author Hashsound 判斷線程是否啟動  * */  class hello implements Runnable {      public void run() {          for (int i = 0; i < 3; i++) {              System.out.println(Thread.currentThread().getName());                         public static void main(String[] args) {          hello he = new hello();          Thread demo = new Thread(he);          System.out.println("線程啟動之前---》" + demo.isAlive());          demo.start();          System.out.println("線程啟動之後---》" + demo.isAlive());      

【運行結果】

線程啟動之前---》false
線程啟動之後---》true
Thread-0
Thread-0
Thread-0

主線程也有可能在子線程結束之前結束。並且子線程不受影響,不會因為主線程的結束而結束。

線程的強制執行:

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 /**  * @author Hashsound 線程的強制執行  * */  class hello implements Runnable {      public void run() {          for (int i = 0; i < 3; i++) {              System.out.println(Thread.currentThread().getName());                         public static void main(String[] args) {          hello he = new hello();          Thread demo = new Thread(he,"線程");          demo.start();          for(int i=0;i<50;++i){              if(i>10){                  try                     demo.join();  //強制執行demo                  }catch (Exception e) {                      e.printStackTrace();                                            System.out.println("main 線程執行-->"+i);               

【運行的結果】:

複製代碼
main 線程執行-->0
main 線程執行-->1
main 線程執行-->2
main 線程執行-->3
main 線程執行-->4
main 線程執行-->5
main 線程執行-->6
main 線程執行-->7
main 線程執行-->8
main 線程執行-->9
main 線程執行-->10
線程
線程
線程
main 線程執行-->11
main 線程執行-->12
main 線程執行-->13
...
複製代碼

線程的休眠:

複製代碼
/** 
 * @author Hashsound 線程的休眠 
 * */  
class hello implements Runnable {  
    public void run() {  
        for (int i = 0; i < 3; i++) {  
            try {  
                Thread.sleep(2000);  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + i);  
        }  
    }  
   
    public static void main(String[] args) {  
        hello he = new hello();  
        Thread demo = new Thread(he, "線程");  
        demo.start();  
    }  
}  
<
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