Java中的多线程编程

Ady ·
更新时间:2024-09-21
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Java是为数不多的真正实现多线程并发编程的语言 说到线程程,我们就不由的得先说说进程,所谓是有爹再有儿。 什么是进程呢?进程是一个具有独立功能的程序,关于某个特定数据集合进行的一次运行活动。 进程是系统进行资源分配和调度运行的基本单位(程序 + 数据 + 进程控制块PCB),进程会独占CPU。 线程是进程基础上的进一步划分,可共享进程中的共有资源,线程之上又细分“纤程”又称“协程”。kotlin 和 python 支持“协程”。 在Java中实现基本的多线程有三种方式: 1、继承Thread类,重写run()方法; 2、继承Runnable接口,重写run()方法; 3、继承Callable接口,重写call()方法; 一、我们首先来看看第二种方式: 为什么要先看第二种方式呢?答案在这里 紧接着我们进入 Runable一看究竟 @FunctionalInterface public interface Runnable {     /**      * When an object implementing interface Runnable is used      * to create a thread, starting the thread causes the object's      * run method to be called in that separately executing      * thread.      *

     * The general contract of the method run is that it may      * take any action whatsoever.      *      * @see     java.lang.Thread#run()      */     public abstract void run(); } 原来在接口中只有一个run()方法。 话不多说,直接看看在代码中怎么实现,首先我们要继承Runnable接口,并且重写run()方法作为程序运行主体,在调用线程的时候将实现类对象的引用作为参数传递到Thread类的构造方法之中,并且调用Thread对象的start()方法。 class MyThread02 implements Runnable{     private String name;     public MyThread02(String name){         this.name = name;     }     public void run() {         for (int i = 0; i < 10; i ++) {             System.out.println("【" + this.name + "线程】运行:" + i) ;         }     } } public class Demo01 {     public static void main(String[] args) {         MyThread02 myThreadA = new MyThread02("线程A");         MyThread02 myThreadB= new MyThread02("线程B");         MyThread02 myThreadC= new MyThread02("线程C");         new Thread(myThreadA).start();         new Thread(myThreadB).start();         new Thread(myThreadC).start();     } } 运行结果: 二、继承Thread类进行创建: 创建一个线程的第二种方法是创建一个新的类,该类继承 Thread 类,然后创建一个该类的实例。 继承类必须重写 run() 方法,该方法是新线程的入口点。它也必须调用 start() 方法才能执行。 该方法尽管被列为一种多线程实现方式,但是本质上也是实现了 Runnable 接口的一个实例。 class MyThread01 extends Thread{ // 得到一个线程的主体类     private String name;     public MyThread01(String name){         this.name = name;     }     @Override     public void run() {         for (int i = 0; i < 10; i ++) {             System.out.println("【" + this.name + "线程】运行:" + i) ;         }     } } public class Demo01 {     public static void main(String[] args) {         MyThread01 myThreadA = new MyThread01("线程A");         MyThread01 myThreadB= new MyThread01("线程B");         MyThread01 myThreadC= new MyThread01("线程C");         myThreadA.start();         myThreadB.start();         myThreadC.start();     } } 运行结果: Thread 类中一些重要的方法:

public void start() 使该线程开始执行;Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。
public void run() 如果该线程是使用独立的 Runnable 运行对象构造的,则调用该 Runnable 对象的 run 方法;否则,该方法不执行任何操作并返回。
public final void setName(String name) 改变线程名称,使之与参数 name 相同。
public final void setPriority(int priority) 更改线程的优先级。
public final void setDaemon(boolean on) 将该线程标记为守护线程或用户线程。
public final void join(long millisec) 等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒。
public void interrupt() 中断线程。
public void interrupt() 中断线程。
三、通过Callable和Future进行创建: 1. 创建 Callable 接口的实现类,并实现 call() 方法,该 call() 方法将作为线程执行体,并且有返回值。 2. 创建 Callable 实现类的实例,使用 FutureTask 类来包装 Callable 对象,该 FutureTask 对象封装了该 Callable 对象的 call() 方法的返回值。 3. 使用 FutureTask 对象作为 Thread 对象的 target 创建并启动新线程。 4. 调用 FutureTask 对象的 get() 方法来获得子线程执行结束后的返回值。 class MyThread03 implements Callable {     private String name;     public MyThread03(String name){         this.name = name;     }     public String call() throws Exception {         for (int i = 0; i < 10; i ++) {             System.out.println("【" + this.name + "线程】运行:" + i) ;         }         return "运行完成!";     } } public class Demo01 {     public static void main(String[] args) {         MyThread03 myThreadA = new MyThread03("线程A");         MyThread03 myThreadB= new MyThread03("线程B");         MyThread03 myThreadC= new MyThread03("线程C");         FutureTask futureTask01 = new FutureTask(myThreadA);         FutureTask futureTask02 = new FutureTask(myThreadB);         FutureTask futureTask03 = new FutureTask(myThreadC);         new Thread(futureTask01).start();         new Thread(futureTask02).start();         new Thread(futureTask03).start();     } } 运行结果: 其中它们之间的关系如下:

四、线程的状态:

 

新建状态:

使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后,该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start() 这个线程。

就绪状态:

当线程对象调用了start()方法之后,该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中,要等待JVM里线程调度器的调度。

运行状态:

如果就绪状态的线程获取 CPU 资源,就可以执行 run(),此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂,它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。

阻塞状态:

如果一个线程执行了sleep(睡眠)、suspend(挂起)等方法,失去所占用资源之后,该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种:

等待阻塞:运行状态中的线程执行 wait() 方法,使线程进入到等待阻塞状态。

同步阻塞:线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。

其他阻塞:通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时,线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时,join() 等待线程终止或超时,或者 I/O 处理完毕,线程重新转入就绪状态。

死亡状态:

一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时,该线程就切换到终止状态。


作者:young如烟



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