摘要:一个进程中是可以有多个线程的,这个应用程序也可以称之为多线程程序。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务。接口对线程对象和线程任务进行解耦。另外,通过适当的调整线程中的线程数目可以防止出现资源不足的情况。
01进程概念
*A:进程概念
*a:进程:进程指正在运行的程序。确切的来说,当一个程序进入内存运行,
即变成一个进程,进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定独立功能。02线程的概念
*A:线程的概念
*a:线程:线程是进程中的一个执行单元(执行路径),负责当前进程中程序的执行,
一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的, 这个应用程序也可以称之为多线程程序。 简而言之:一个程序运行后至少有一个进程,一个进程中可以包含多个线程03深入线程的概念
A:深入线程的概念
什么是多线程呢? 即就是一个程序中有多个线程在同时执行。 一个核心的CPU在多个线程之间进行着随即切换动作,由于切换时间很短(毫秒甚至是纳秒级别),导致我们感觉不出来 单线程程序:即,若有多个任务只能依次执行。当上一个任务执行结束后,下一个任务开始执行。如去 网吧上网,网吧只能让一个人上网,当这个人下机后,下一个人才能上网。 多线程程序:即,若有多个任务可以同时执行。如,去网吧上网,网吧能够让多个人同时上网。04迅雷的多线程下载
A:迅雷的多线程下载
多线程,每个线程都读一个文件05线程的运行模式
A:线程的运行模式
a:分时调度 所有线程轮流使用 CPU 的使用权,平均分配每个线程占用 CPU 的时间。 b:抢占式调度 优先让优先级高的线程使用 CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个(线程随机性),Java使用的为抢占式调度。 大部分操作系统都支持多进程并发运行,现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如:现在我们上课一边使用编辑器,一边使用录屏软件,同时还开着画图板,dos窗口等软件。此时,这些程序是在同时运行,”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。 实际上,CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言,某个时刻,只能执行一个线程,而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快,看上去就是在同一时刻运行。 其实,多线程程序并不能提高程序的运行速度,但能够提高程序运行效率,让CPU的使用率更高。06main的主线程
*A:main的主线程
/* * 程序中的主线程 */ public class Demo { public static void main(String[] args) { System.out.println(0/0); function(); System.out.println(Math.abs(-9)); } public static void function(){ for(int i = 0 ; i < 10000;i++){ System.out.println(i); } } }
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07Thread类介绍A:Thread类介绍:Thread是程序中的执行线程。Java 虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程。
发现创建新执行线程有两种方法。 a:一种方法是将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。创建对象,开启线程。run方法相当于其他线程的main方法。 b:另一种方法是声明一个实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象,传入到某个线程的构造方法中,开启线程。08实现线程程序继承Thread
*A:实现线程程序继承Thread
/* * 创建和启动一个线程 * 创建Thread子类对象 * 子类对象调用方法start() * 让线程程序执行,JVM调用线程中的run */ public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { SubThread st = new SubThread(); SubThread st1 = new SubThread(); st.start(); st1.start(); for(int i = 0; i < 50;i++){ System.out.println("main..."+i); } } } /* * 定义子类,继承Thread * 重写方法run */ public class SubThread extends Thread{ public void run(){ for(int i = 0; i < 50;i++){ System.out.println("run..."+i); } } }09线程执行的随机性
*A:线程执行的随机性
/* 代码分析: 整个程序就只有三个线程, 一个是主线程 启动另外两个线程 st.start(); st1.start(); for(int i = 0; i < 50;i++){ System.out.println("main..."+i); } 一个是st(Thread-0)线程 for(int i = 0; i < 50;i++){ System.out.println("run..."+i); } 一个是st1(Thread-1)线程下 */ public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { SubThread st = new SubThread(); SubThread st1 = new SubThread(); st.start(); st1.start(); for(int i = 0; i < 50;i++){ System.out.println("main..."+i); } } } /* * 定义子类,继承Thread * 重写方法run */ public class SubThread extends Thread{ public void run(){ for(int i = 0; i < 50;i++){ System.out.println("run..."+i); } } }10为什么要继承Thread
*A:什么要继承Thread
a:我们为什么要继承Thread类,并调用其的start方法才能开启线程呢? 继承Thread类:因为Thread类用来描述线程,具备线程应该有功能。那为什么不直接创建Thread类的对象呢? 如下代码: Thread t1 = new Thread(); t1.start();//这样做没有错,但是该start调用的是Thread类中的run方法 //而这个run方法没有做什么事情,更重要的是这个run方法中并没有定义我们需要让线程执行的代码。 b:创建线程的目的是什么? 是为了建立程序多带带的执行路径,让多部分代码实现同时执行。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务。 对于之前所讲的主线程,它的任务定义在main函数中。自定义线程需要执行的任务都定义在run方法中。11多线程内存图解
*A:多线程内存图解
多线程执行时,到底在内存中是如何运行的呢? 多线程执行时,在栈内存中,其实每一个执行线程都有一片自己所属的栈内存空间。进行方法的压栈和弹栈。 当执行线程的任务结束了,线程自动在栈内存中释放了。但是当所有的执行线程都结束了,那么进程就结束了。
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12获取线程名字Thread类方法getName*A:获取线程名字Thread类方法getName
/* * 获取线程名字,父类Thread方法 * String getName() */ public class NameThread extends Thread{ public NameThread(){ super("小强"); } public void run(){ System.out.println(getName()); } } /* * 每个线程,都有自己的名字 * 运行方法main线程,名字就是"main" * 其他新键的线程也有名字,默认 "Thread-0","Thread-1" * * JVM开启主线程,运行方法main,主线程也是线程,是线程必然就是 * Thread类对象 */ public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { NameThread nt = new NameThread(); nt.start(); } }13获取线程名字Thread类方法currentThread
*A:获取线程名字Thread类方法currentThread
/*
* 获取线程名字,父类Thread方法 * String getName() */
public class NameThread extends Thread{
public void run(){ System.out.println(getName()); }
}
/*
* 每个线程,都有自己的名字 * 运行方法main线程,名字就是"main" * 其他新键的线程也有名字,默认 "Thread-0","Thread-1" * * JVM开启主线程,运行方法main,主线程也是线程,是线程必然就是 * Thread类对象 * Thread类中,静态方法 * static Thread currentThread()返回正在执行的线程对象 */
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) { NameThread nt = new NameThread(); nt.start(); /*Thread t =Thread.currentThread(); System.out.println(t.getName());*/ System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}
}
14线程名字设置A:线程名字设置
/* * 获取线程名字,父类Thread方法 * String getName() */ public class NameThread extends Thread{ public NameThread(){ super("小强"); } public void run(){ System.out.println(getName()); } } /* * 每个线程,都有自己的名字 * 运行方法main线程,名字就是"main" * 其他新键的线程也有名字,默认 "Thread-0","Thread-1" * * JVM开启主线程,运行方法main,主线程也是线程,是线程必然就是 * Thread类对象 * Thread类中,静态方法 * static Thread currentThread()返回正在执行的线程对象 */ public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { NameThread nt = new NameThread(); nt.setName("旺财"); nt.start(); } }15Thread类方法sleep
A:Thread类方法sleep
public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) throws Exception{ /*for(int i = 0 ; i < 5 ;i++){ Thread.sleep(50); System.out.println(i); }*/ new SleepThread().start(); } } public class SleepThread extends Thread{ public void run(){ for(int i = 0 ; i < 5 ;i++){ try{ Thread.sleep(500);//睡眠500ms,500ms已到并且cpu切换到该线程继续向下执行 }catch(Exception ex){ } System.out.println(i); } } }16实现线程的另一种方式实现Runnable接口
A:实现线程的另一种方式实现Runnable接口
/* * 实现接口方式的线程 * 创建Thread类对象,构造方法中,传递Runnable接口实现类 * 调用Thread类方法start() */ public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { SubRunnable sr = new SubRunnable(); Thread t = new Thread(sr); t.start(); for(int i = 0 ; i < 50; i++){ System.out.println("main..."+i); } } } /* * 实现线程成功的另一个方式,接口实现 * 实现接口Runnable,重写run方法 */ public class SubRunnable implements Runnable{ public void run(){ for(int i = 0 ; i < 50; i++){ System.out.println("run..."+i); } } }17实现接口方式的好处
A:实现接口方式的好处 第二种方式实现Runnable接口避免了单继承的局限性,所以较为常用。 实现Runnable接口的方式,更加的符合面向对象,线程分为两部分,一部分线程对象,一部分线程任务。 继承Thread类,线程对象和线程任务耦合在一起。 一旦创建Thread类的子类对象,既是线程对象,有又有线程任务。 实现runnable接口,将线程任务多带带分离出来封装成对象,类型就是Runnable接口类型。Runnable接口对线程对象和线程任务进行解耦。 (降低紧密性或者依赖性,创建线程和执行任务不绑定)18匿名内部类实现线程程序
*A:匿名内部类实现线程程序 /* * 使用匿名内部类,实现多线程程序 * 前提: 继承或者接口实现 * new 父类或者接口(){ * 重写抽象方法 * } */ public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { //继承方式 XXX extends Thread{ public void run(){}} new Thread(){ public void run(){ System.out.println("!!!"); } }.start(); //实现接口方式 XXX implements Runnable{ public void run(){}} Runnable r = new Runnable(){ public void run(){ System.out.println("###"); } }; new Thread(r).start(); new Thread(new Runnable(){ public void run(){ System.out.println("@@@"); } }).start(); } }
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19线程的状态图A:线程的状态图
a:参见线程状态图.jpg20线程池的原理
A:线程池的原理
1.在java中,如果每个请求到达就创建一个新线程,开销是相当大的。 2.在实际使用中,创建和销毁线程花费的时间和消耗的系统资源都相当大,甚至可能要比在处理实际的用户请求的时间和资源要多的多。 3.除了创建和销毁线程的开销之外,活动的线程也需要消耗系统资源。 如果在一个jvm里创建太多的线程,可能会使系统由于过度消耗内存或“切换过度”而导致系统资源不足。 为了防止资源不足,需要采取一些办法来限制任何给定时刻处理的请求数目,尽可能减少创建和销毁线程的次数,特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁,尽量利用已有对象来进行服务。 线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题。通过对多个任务重复使用线程,线程创建的开销就被分摊到了多个任务上了,而且由于在请求到达时线程已经存在,所以消除了线程创建所带来的延迟。这样,就可以立即为请求服务,使用应用程序响应更快。另外,通过适当的调整线程中的线程数目可以防止出现资源不足的情况。21JDK5实现线程池
A:JDK5实现线程池 /* * JDK1.5新特性,实现线程池程序 * 使用工厂类 Executors中的静态方法创建线程对象,指定线程的个数 * static ExecutorService newFixedThreadPool(int 个数) 返回线程池对象 * 返回的是ExecutorService接口的实现类 (线程池对象) * * 接口实现类对象,调用方法submit (Ruunable r) 提交线程执行任务 * */ public class ThreadPoolDemo { public static void main(String[] args) { //调用工厂类的静态方法,创建线程池对象 //返回线程池对象,是返回的接口 ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2); //调用接口实现类对象es中的方法submit提交线程任务 //将Runnable接口实现类对象,传递 es.submit(new ThreadPoolRunnable()); es.submit(new ThreadPoolRunnable()); es.submit(new ThreadPoolRunnable()); } } public class ThreadPoolRunnable implements Runnable { public void run(){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程提交任务"); } }22实现线程的Callable接口方式
A:实现线程的Callable接口方式
/* * 实现线程程序的第三个方式,实现Callable接口方式 * 实现步骤 * 工厂类 Executors静态方法newFixedThreadPool方法,创建线程池对象 * 线程池对象ExecutorService接口实现类,调用方法submit提交线程任务 * submit(Callable c) */ public class ThreadPoolDemo1 { public static void main(String[] args)throws Exception { ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2); //提交线程任务的方法submit方法返回 Future接口的实现类 Future23线程实现异步计算f = es.submit(new ThreadPoolCallable()); String s = f.get(); System.out.println(s); } } /* * Callable 接口的实现类,作为线程提交任务出现 * 使用方法返回值 */ import java.util.concurrent.Callable; public class ThreadPoolCallable implements Callable { public String call(){ return "abc"; } }
A:线程实现异步计算
/* * 使用多线程技术,求和 * 两个线程,1个线程计算1+100,另一个线程计算1+200的和 * 多线程的异步计算 */ public class ThreadPoolDemo { public static void main(String[] args)throws Exception { ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2); Futuref1 =es.submit(new GetSumCallable(100)); Future f2 =es.submit(new GetSumCallable(200)); System.out.println(f1.get()); System.out.println(f2.get()); es.shutdown(); } } public class GetSumCallable implements Callable { private int a; public GetSumCallable(int a){ this.a=a; } public Integer call(){ int sum = 0 ; for(int i = 1 ; i <=a ; i++){ sum = sum + i ; } return sum; } }
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