Java多線程基礎

来源:https://www.cnblogs.com/loober/archive/2019/01/02/10193332.html
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1.什麼是進程、線程 進程可以簡單的理解為應用程式。多線程，相當於多個人共同完成一件事情，每個線程，獨立完成一件任務。因此，一個進程至少有一個線程，一個線程不能獨立存在，它必須是進程的一部分。 進程：每個獨立運行著的程式。具有獨立的記憶體空間和系統資源。（建大廈） 線程：是一個進程內部的一條執行路徑。 ...


1.什麼是進程、線程

　　進程可以簡單的理解為應用程式。多線程，相當於多個人共同完成一件事情，每個線程，獨立完成一件任務。因此，一個進程至少有一個線程，一個線程不能獨立存在，它必須是進程的一部分。

　　進程：每個獨立運行著的程式。具有獨立的記憶體空間和系統資源。（建大廈）

　　線程：是一個進程內部的一條執行路徑。是系統獨立調度和分配CPU的最小單位。（搬磚頭）

2.創建線程的方式（三種）

  • 1.通過實現 Runnable 介面；（存在共用資源時使用——是否是相同操作）
  • 2.通過繼承 Thread 類本身；（沒有共用資源時可用）
  • 3.通過 Callable 和 Future 創建線程。（JDK1.5開始引入）

　   對比：

  • 1. 採用實現 Runnable、Callable 介面的方式創建多線程時，線程類只是實現了 Runnable 介面或 Callable 介面，還可以繼承其他類。

  • 2. 使用繼承 Thread 類的方式創建多線程時，編寫簡單，如果需要訪問當前線程，則無需使用 Thread.currentThread() 方法，直接使用 this 即可獲得當前線程。

3.線程的狀態及特性

線程具有隨機性：誰能搶到CPU，誰執行。　

package com.test;
public class ThreadDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        MyThread myThread=new MyThread("name");
        //myThread.run();//主線程
        myThread.start();//多線程
    }

}
class MyThread extends Thread{
    
    public MyThread() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    public MyThread(String name) {
        super(name);
    }

    public void run() {
        for(int i=0;i<20;i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"→"+i);
        }
    }
}

 

創建線程，輸出1~100之間的偶數。要求使用線程實現，繼承Thread類

package com.test;

public class ThreadDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        OutputEven outputEven=new OutputEven();
        outputEven.start();
    }

}
class OutputEven extends Thread{

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for(int i=1;i<=100;i++) {
            if(i%2==0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"→"+i);
            }
        }
    }
    
}

 使用線程模擬四個工人搬磚場景，誰搶到托運機誰去搬磚

package com.test;

public class ThreadDemo3 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Worker worker1=new Worker("張三1","搬磚");
        Worker worker2=new Worker("張三2","搬磚");
        Worker worker3=new Worker("張三3","搬磚");
        Worker worker4=new Worker("張三4","搬磚");
        worker1.start();
        worker2.start();
        worker3.start();
        worker4.start();
        
    }

}
class Worker extends Thread{
    String name;
    String task;
    
    public Worker() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        super();
    }
    
    public Worker(String name, String task) {
        super();
        this.name = name;
        this.task = task;
    }

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        work();
    }
    public void work() {
        System.out.println(name+"正在"+task);
    }
}

三個視窗都可以賣100張票。

package com.test;

public class ThreadDemo4 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        WinTicket winTicket1=new WinTicket("視窗1");
        WinTicket winTicket2=new WinTicket("視窗2");
        WinTicket winTicket3=new WinTicket("視窗3");
        winTicket1.start();
        winTicket2.start();
        winTicket3.start();
        
    }

}
class WinTicket extends Thread{
    private int ticket=100;

    public WinTicket() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    public WinTicket(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        while(true) {
            if(ticket>0) {
                String name=Thread.currentThread().getName();
                System.out.println(name+"賣出"+ticket--);
            }else {
                break;
            }
        }
    }
    
}

 4.多個線程共用資源

　　三個視窗共同賣100張票。

package com.test;

public class ThreadDemo5 {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //創建共用資源對象
        TicketRes ticketRes=new TicketRes();
        //創建線程對象
        Thread w1=new Thread(ticketRes,"視窗1");
        Thread w2=new Thread(ticketRes,"視窗2");
        Thread w3=new Thread(ticketRes,"視窗3");
        w1.start();
        w2.start();
        w3.start();
    }
}
//共用資源類
class TicketRes implements Runnable{
    private int ticket=100;
    
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        while(true) {
            if(ticket>=1) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"賣第"+ticket+"張票");
                ticket--;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
}
//出現一個問題：第一百張票會同時在三個視窗賣出。這個涉及到同步和非同步的問題？該怎麼解決呢？Java多線程基礎（二）揭曉答案

 

5.線程調度

優先順序　

　　優先順序用1-10表示，1的優先順序最低，10的優先順序最高，預設情況為5

　　setPriority(int grade);

調度方法

　　join()：阻塞指定的線程等到另一個線程完成以後再執行　

package com.test;

public class JoinDemo {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("主線程在執行...");
        JoinThread joinThread1=new JoinThread("線程1");
        JoinThread joinThread2=new JoinThread("線程2");
        JoinThread joinThread3=new JoinThread("線程3");
        System.out.println("啟動子線程...");
        joinThread1.start();
        joinThread2.start();
        joinThread3.start();
        joinThread1.join();
        joinThread2.join();
        joinThread3.join();
        for(int i=0;i<10;i++) {
            System.out.println("主線程正在執行...");
        }
        System.out.println("結束");
    }
    

}
class JoinThread extends Thread{
    
    public JoinThread() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
    public JoinThread(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for(int i=0;i<10;i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"→"+i);
        }
    }
    
}
View Code

　　sleep()：會暫時釋放CPU, 讓給其他線程執行, 即使沒有其他線程搶占CPU,也需要等待睡眠時間到了以後才能真正的指定

package com.test;

public class SleepDemo {

    public static void main(String[] args){
        // TODO Auto-generated method stub
        SleepThread sleepThread=new SleepThread();
        sleepThread.start();
    }

}
class SleepThread extends Thread{
    
    public SleepThread() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
    public SleepThread(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for(int i=10;i>=0;i--) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println(i);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
}
View Code

　　yield()：執行的時候會讓出CPU , 但是會立馬同其他的線程搶占CPU

package com.test;

public class YieldDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        YieldThread yieldThread1=new YieldThread("線程1");
        YieldThread yieldThread2=new YieldThread("線程2");
        yieldThread1.start();
        yieldThread2.start();
    }

}
class YieldThread extends Thread{
    
    public YieldThread() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
    public YieldThread(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        for(int i=0;i<20;i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"→"+i);
            Thread.yield();//避讓，謙讓，讓出CPU，還有再去搶的資格
        }
    }
    
}
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