线程简介1-多任务，多线程以及线程创建和简单使用=＞继承Thread，实现Runnable，实现Callable，多线程访问单对象

╰半夏微凉° 2023-10-13 22:10 74阅读 0赞

## 线程 ##

### 多任务 ###

*  多任务能够充分的利用CPU的资源，提高程序的运行效率
 *  多任务的本质是同一时间执行多个任务

#### 多任务的执行方式：并发，并行 ####

*  并发：指多个任务的在一段时间内交替的执行，但是交替时间很短，形成一种同时执行的错觉。
 *  并行：真正的同时运行，只能发生在多核多CPU的情况下，一个CPU执行一个任务，多个任务同一时间，同时执行。

### 多线程 ###

*  指多个线程并发执行的过程，线程根据不同的顺序进行同时的执行的过程。
 *  充分利用资源，提高运行效率

#### 普通方法调用和多线程方法调用 ####

*  普通方法调用：  
    ![在这里插入图片描述][b036ce02eefe4de489e97d89be462323.png]
 *  多线程方法调用:  
    \*\*3和4两个线程并行的执行  
    \*\*  
    ![在这里插入图片描述][719699e9ff374864abca327791be4155.png]

### 线程（thread），进程（process），程序 ###

*  **程序**：程序是指令和数据的有序集合，是一个静态的概念。
 *  进程：进程是程序的一次执行过程，是一个动态的，是一个资源分配单位
 *  一个进程**至少**包含一个或多个线程。
 *  线程：线程是CPU调度和执行的单位。

核心概念关于线程

*  线程就是独立执行的路径。
 *  程序运行时，就算没有创建线程，程序后台本身也会有线程，如主线程（main），回收线程（gc）。
 *  main是主线程，被用于程序的执行
 *  一个进程中如果有多个线程，那么线程的运行由调度器决定，先后顺序不能改变
 *  对同一份资源进行操作时，多线程可能会导致资源的抢夺问题，这时候需要考虑程度的并发
 *  线程的使用会带来额外的开销，如调度时间，并发控制的开销
 *  每个线程都会在自己的内存内交互，内存控制不当会导致数据的不统一。

### 线程的创建 ###

#### 继承thread类 ####

1.  自定义的线程类继承thread类
2.  重写run（）方法
3.  创建线程对象
4.  在主线程中执行start（）方法  
    在主线程中执行start（）方法的话自定义线程和主线程就是交替的执行，若执行run方法就是在主线程中按顺序执行

*  代码示例：

package com.XianCheng.Thread;
    
    /**
     * 自定义线程类的实现
     *      方法一：继承Thread类实现
     *          1.继承Thread类
     *          2.重写run（）方法
     *          3.创建线程对象
     *          4.执行start()方法
     */
    public class ThreadTest  extends Thread{
        
        //创建自定义线程
        //重写run（）方法
        @Override
        public void run() {
        
            for (int i = 0; i < 23; i++) {
        
                System.out.println("我是被重写的run方法");
            }
        }
        //创建主线程
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建线程对象
            ThreadTest td1 = new ThreadTest();
            //调用start方法
            td1.start();
            for (int i = 0; i < 2000; i++) {
        
                System.out.println("我是主线程");
            }
        }
    }

线程开启后不一定马上运行，线程的运行由CPU决定

#### 实现Runnable接口创建线程 ####

*  方法二：通过继承Runnable接口实现线程的创建  
    1. 实现Runnable接口  
    2. 重写run方法  
    3. 创建实现的Runnable接口的对象  
    4. 创建线程对象：new thread()  
    5. 将实现类的对象交由创建的线程对象
 *  代码案例：

package com.XianCheng.Runnable;
    
    /**
     * 方法二：通过继承Runnable接口实现线程的创建
     *      1.实现Runnable接口
     *      2.重写run方法
     *      3.创建实现的Runnable接口的对象
     *      4.创建线程对象：new thread()
     *      5.将实现类的对象交由创建的线程对象
     */
    public class RunnalbleTest implements Runnable{
        
        //重写run方法
    
        @Override
        public void run() {
        
            //创建方法证明线程创建成功
            for (int i = 0; i < 50; i++) {
        
                System.out.println("Runnable接口实现创建线程成功"+i);
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建Runnable接口实现类对象
            RunnalbleTest runnalbleTest = new RunnalbleTest();
            //将实现类的对象传递给thread的对象实现
            //创建线程对象
            Thread thread = new Thread(runnalbleTest);
            //调用start方法运行线程
            thread.start();
            /**
             *         Thread thread = new Thread(runnalbleTest);
             *         //调用start方法运行线程
             *         thread.start();
             *         也可以直接写成
             *              new Thread(runnalbleTest).start();
             */
            //主线程对比
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        
                System.out.println("w我是主线程"+i);
            }
        }
    
    }

注意：**Thread类的继承由于java的单继承性，具有一定的局限性，Runnable接口的实现可以避免单继承的局限性，更加灵活方便，可以使得同一个对象被多个线程使用**

#### 实现Callable接口创建线程 ####

1.  继承Callable接口
2.  重写call方法
3.  创建服务对象
4.  创建服务，创建线程池：ExecutorService ser= Executors.newFixedThreadPool(3);
5.  提交执行： Future r1=ser.submit(testCallable);
6.  获取结果：boolean s1=r1.get();
7.  关闭服务：ser.shutdown();

package com.XianCheng.Callable;
    
    import org.apache.commons.io.FileUtils;
    
    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    import java.net.URL;
    import java.util.concurrent.*;
    
    //实现callable接口创建线程
    /*
       方法三：实现callable接口创建线程
            1、 实现callable接口==>Callable的返回值和重写的call方法的返回值相同
            2、 重写call方法
            3、 创建服务目标对象
            4、 创建执行服务： ExecutorService ser= Executors.newFixedThreadPool(3);
            5、 提交执行： Future <Boolean> r1=ser.submit(testCallable);
            6、 获取结果：boolean s1=r1.get();
            7、 关闭服务：ser.shutdown();
     */
    public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
        
        //创建对应属性
        private String url;
        private  String name;
    
        public TestCallable() {
        
        }
    
        public TestCallable(String url, String name) {
        
            this.url = url;
            this.name = name;
        }
    
        @Override
        public Boolean call() throws Exception {
        
            //调用下载器
            down down = new down();
            down.downway(url,name);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"下载完成");
            return true;
        }
    
        //主线程中调用
        public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        
            //创建服务对象
            TestCallable testCallable = new TestCallable("https://c-ssl.duitang.com/uploads/blog/202302/18/20230218223919_23cf8.jpeg","4.jpg");
            TestCallable testCallable1 = new TestCallable("https://c-ssl.duitang.com/uploads/blog/202302/18/20230218223919_23cf8.jpeg","3.jpg");
            TestCallable testCallable2 = new TestCallable("https://c-ssl.duitang.com/uploads/blog/202302/18/20230218223919_23cf8.jpeg","2.jpg");
            //创建执行服务,创建线程池并规定大小
            ExecutorService ser= Executors.newFixedThreadPool(3);
            //提交执行
            Future <Boolean> r1=ser.submit(testCallable);
            Future <Boolean> r2=ser.submit(testCallable1);
            Future <Boolean> r3=ser.submit(testCallable2);
            //获取结果
            boolean s1=r1.get();
            boolean s2=r2.get();
            boolean s3=r3.get();
            //输出结果
            System.out.println(s1);
            System.out.println(s2);
            System.out.println(s3);
            //关闭服务
            ser.shutdown();
    
        }
    }
    //下载器
    class down{
        
        //下载方法
        public void downway(String url,String name){
        
            try {
        
                FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

##### 多线程的图片下载案例 #####

*  使用多线程对网络图片进行下载，可用于证明多线程中线程是并行执行的。
 *  使用commons-io-jar包中的方法将网络url转为图片保存到本地

package com.XianCheng.Thread;
    //使用多线程对网络图片进行下载
    
    import org.apache.commons.io.FileUtils;
    
    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    import java.net.URL;
    
    /**
     * 1.导入commons-io-jar包
     * 2.使用commons-io-jar包中的FileUtils下的copyFileToFile()方法
     * 3.给该方法传递一个url和保存的名字name
     * 4.构造器创建属性
     * 5.创建线程对象
     */
    public class ThreadPhoto extends Thread{
        
        //创建属性
        private String url;
        private String name;
        //创建无参构造
        public ThreadPhoto() {
        
        }
        //创建有参构造
        public ThreadPhoto(String url, String name) {
        
            this.url = url;
            this.name = name;
        }
        //重写run方法
    
        @Override
        public void run() {
        
            //编写线程体
            //创建下载方法的对象
            WebDown webDown = new WebDown();
            webDown.WebDownLoad(url,name);
            System.out.println("下载"+name+"成功");
        }
        //主线程中调用对应的线程体
        public static void main(String[] args) {
        
            ThreadPhoto threadPhoto = new ThreadPhoto("https://c-ssl.duitang.com/uploads/item/202002/18/20200218155725_arms8.jpeg","1.jpg");
            ThreadPhoto threadPhoto1 = new ThreadPhoto("https://c-ssl.duitang.com/uploads/item/201801/13/20180113162938_AUPm2.jpeg","2.jpg");
            ThreadPhoto threadPhoto2 = new ThreadPhoto("https://c-ssl.duitang.com/uploads/blog/202102/10/20210210111704_cd68b.jpg","3.jpg");
            threadPhoto.start();
            threadPhoto1.start();
            threadPhoto2.start();
    
        }
    }
    //下载器
    class WebDown{
        
        //下载方法
        public void WebDownLoad(String url,String name){
        
            try {
        
                FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
                System.out.println("下载器出现异常");
            }
        }
    }

##### 多线程同时访问一个对象 #####

*  多线程同时访问一个对象时，没有对对象继续并发操作时，可能会导致数据紊乱，导致数据的不安全。
 *  使用**龟兔赛跑**模拟多线程同时访问一个对象
    
    1.  将龟和兔分别当做一个线程，将比赛的总距离当做对象
    2.  两个线程同时访问该对象，并判断胜者
    3.  通过Thread.sleep()对兔这个线程进行休眠操作，达到龟兔赛跑中兔子偷懒的效果。
 *  代码展示：

package com.XianCheng.Test;
    //模拟多个线程同时访问一个对象
    //模拟学生，老师，黄牛三个线程，访问票这一个对象
    public class Threadsoop implements Runnable{
        
        private int tick=10;
    
        //重写run方法
        @Override
        public void run() {
        
            while (true){
        
                if (tick<=0){
        
                    break;
                }
                try {
        
                    Thread.sleep(200);//在操作前会休眠多少毫秒
                } catch (InterruptedException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
    //            Thread.currentThread().getName()获取线程名
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--》拿到了第"+tick--+"张票");
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建线程对象
            Threadsoop threadsoop = new Threadsoop();
            //多线程使用单对象
            new Thread(threadsoop,"小明").start();
            new Thread(threadsoop,"老师").start();
            new Thread(threadsoop,"黄牛").start();
    
        }
    }

[b036ce02eefe4de489e97d89be462323.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b036ce02eefe4de489e97d89be462323.png
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