線程和進程的概念

一個進程可以有多個線程

程序：是指令和數據的有序集合（靜態的）

進程：是執行程序的一次執行過程（動態的），是系統資源分配的單位。在操作系統中運行的程序就是進程。

通常在一個進程中可以包含若干個線程，當然一個進程中至少有一個線程，是主線程。

線程是CPU調度和執行的單位。

注意：很多多線程是模擬出來的，真正的多線程是指有多個CPU，即多核，如服務器。如果是模擬出來的多線程，在一個cpu的情況下，在同一個時間點，cpu只能執行一個代碼，因為切換的很快，所以就造成同時執行的錯覺。

核心概念

線程就是獨立的執行路徑;
在程序運行時，即使沒有自己創建線程，后臺也會有多個線程，如主線程，gc線程;main()稱之為主線程，為系統的入口，用于執行整個程序;
在一個進程中，如果開辟了多個線程，線程的運行由調度器安排調度，調度器是與操作系統緊密相關的，先后順序是不能認為的干預的。
對同一份資源操作時，會存在資源搶奪的問題，需要加入并發控制;線程會帶來額外的開銷，如cpu調度時間，并發控制開銷。
每個線程在自己的工作內存交互，內存控制不當會造成數據不一致。

線程的創建

三種創建方式：

繼承Thread類

實現Runnable接口

實現Callable接口（前兩個是重點，這個了解即可）

方法一：繼承Thread類

• 自定義線程類繼承Thread類
• 重寫run()方法，編寫線程執行體
• 創建線程對象，調用start()方法啟動線程

public class ThreadDemo extends Thread{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.print("run"+i+" ");}}public static void main(String[] args) {//創建一個線程對象ThreadDemo threadDemo = new ThreadDemo();//開啟線程threadDemo.run(); //start方法是和main同時執行，交替執行，run是先執行run，再執行mainSystem.out.print("\n");for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.print("main"+i+" ");}} }

普通方法調用和多線程：

調用run()方法開啟線程，實際上只有主線程一條執行路徑，按照主線程中代碼的順序依次執行。

調用start()方法開啟線程，有多條執行路徑，主線程和子線程并行交替執行。

而且每次結果不一樣

注意：線程開啟不一定立即執行，由CPU調度執行

小栗子：

package com.yxy;import org.apache.commons.io.FileUtils;import java.io.File; import java.io.IOException; import java.net.MalformedURLException; import java.net.URL;public class ThreadDemo2 extends Thread{private String url; //網絡圖片地址private String name; //保存的文件名public ThreadDemo2(String url,String name){this.url = url;this.name = name;}//線程執行體@Overridepublic void run() {WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();webDownLoader.downloader(url,name);System.out.println("下載的文件名為："+name);}public static void main(String[] args) {ThreadDemo2 threadDemo1 = new ThreadDemo2("http://new-img3.ol-img.com/moudlepic/199_module_images/201707/5976d99c3d918_822.jpg","1.jpg");ThreadDemo2 threadDemo2 = new ThreadDemo2("http://hzp.onlylady.com/qitamianbumeihu_index/filorga/pic_436152_1_1.html?imgUrl=http://p1.ol-cdn.com/product/100x100/5/437/5c6fa83739d64.jpg","2.jpg");ThreadDemo2 threadDemo3 = new ThreadDemo2("http://hzp.onlylady.com/mianshuang_index/filorga/pic_436150_1_1.html?imgUrl=http://p1.ol-cdn.com/product/100x100/5/437/5c6fa724101a3.jpg","3.jpg");threadDemo1.start();threadDemo2.start();threadDemo3.start();} }class WebDownLoader{public void downloader(String url,String name) {try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));//將網頁上的圖片下載} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO異常，downloader方法出現問題");}} }

運行結果：

方法二：實現Runnable接口

定義類實現Runnable接口
實現run()方法，編寫線程執行體
創建線程對象，調用start()方法啟動線程

推薦使用Runnable接口，因為java單繼承的局限性

package com.yxy;public class ThreadDemo3 implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.print("run"+i+" ");}}public static void main(String[] args) {ThreadDemo3 threadDemo3 = new ThreadDemo3();/*public Thread(Runnable target) {init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);}*/// Thread thread = new Thread(threadDemo3);// thread.start();new Thread(threadDemo3).start();for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.print("main"+i+" ");}} }

對比：
繼承Thread類
子類繼承Thread類具備多線程能力
啟動線程：子類對象.start()
不建議使用：避免OOP單繼承局限

實現Runnable接口：
實現接口Runnable具有多線程能力
啟動線程：傳入目標對象+Thread對象.start()
推薦使用：避免單繼承局限性，靈活方便，方便同一個對象被多個線程使用

栗子：多個線程同時操作同一個資源的情況下，線程不安全數據紊亂

package com.yxy;//多個線程同時操作同一個對象 public class ThreadDemo4 implements Runnable{private int ticketNums = 10;@Overridepublic void run() {while (true) {if (ticketNums <= 0){break;}//模擬延遲try {Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---拿到了第"+ticketNums--+"張票");}}public static void main(String[] args) {ThreadDemo4 threadDemo4 = new ThreadDemo4();new Thread(threadDemo4,"1").start();new Thread(threadDemo4,"2").start();new Thread(threadDemo4,"3").start();} }

可能出現兩個線程拿到同一張票的情況

栗子：模擬龜兔賽跑

package com.yxy;public class Race implements Runnable{private static String winner;@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i <= 100; i++) {//兔子睡覺if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i%10==0){try {Thread.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}boolean flag = gameOver(i);if (flag) {break;}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->跑了"+i+"步");}}//判斷是否游戲結束private boolean gameOver(int steps){if (winner !=null) {return true;}{if (steps == 100){winner = Thread.currentThread().getName();System.out.println("winner is "+winner);return true;}}return false;}public static void main(String[] args) {Race race = new Race();new Thread(race,"兔子").start();new Thread(race,"烏龜").start();} }

方法三：實現Runnable接口(了解即可)

• 實現Callable接口，需要返回值類型

• 重寫call方法，需要拋出異常

• 創建目標對象

• 創建執行任務 ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);

• 提交執行 Future result1 = ser.submit(threadDemo1);

• 獲取結果 boolean rs1 = result1.get();

• 關閉服務 ser.shutdownNow();

package com.yxy.demo02;import com.sun.org.apache.xpath.internal.operations.Bool; import com.yxy.ThreadDemo2; import org.apache.commons.io.FileUtils;import java.io.File; import java.io.IOException; import java.net.URL; import java.util.concurrent.Callable; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.Future;public class TestCallable implements Callable<Boolean> {private String url; //網絡圖片地址private String name; //保存的文件名public TestCallable(String url,String name){this.url = url;this.name = name;}@Overridepublic Boolean call() throws Exception {WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();webDownLoader.downloader(url,name);System.out.println("下載了文件名為:"+name);return true;}public static void main(String[] args) throws Exception {//創建目標對象TestCallable threadDemo1 = new TestCallable("http://new-img3.ol-img.com/moudlepic/199_module_images/201707/5976d99c3d918_822.jpg","4.jpg");TestCallable threadDemo2 = new TestCallable("http://hzp.onlylady.com/qitamianbumeihu_index/filorga/pic_436152_1_1.html?imgUrl=http://p1.ol-cdn.com/product/100x100/5/437/5c6fa83739d64.jpg","5.jpg");TestCallable threadDemo3 = new TestCallable("http://hzp.onlylady.com/mianshuang_index/filorga/pic_436150_1_1.html?imgUrl=http://p1.ol-cdn.com/product/100x100/5/437/5c6fa724101a3.jpg","6.jpg");//創建執行服務ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);//提交執行Future<Boolean> result1 = ser.submit(threadDemo1);Future<Boolean> result2 = ser.submit(threadDemo2);Future<Boolean> result3 = ser.submit(threadDemo3);//讀取結果boolean rs1 = result1.get();boolean rs2 = result2.get();boolean rs3 = result3.get();System.out.println(rs1);System.out.println(rs2);System.out.println(rs3);//關閉服務ser.shutdownNow();}} class WebDownLoader{public void downloader(String url,String name) {try {FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));//將網頁上的圖片下載} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("IO異常，downloader方法出現問題");}} }

Callable的好處：
可以定義返回值
可以拋出異常

總結

以上是生活随笔為你收集整理的线程的三种创建方式以及代码实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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