JAVA EE_多线程-初阶(一)

发布于:2025-03-26 ⋅ 阅读:(28) ⋅ 点赞:(0)

1.认识线程

1.1概念

1)线程是什么

        线程是在进程内部中进行运行的,可以把它想成一个“执行流“,每个线程负责执行线程内的部分代码,多个线程之间可以”同时“执行多个代码。

        “同时”:指并行,采用分时复用,并不是真正意义上的同时,而是他一会运行a线程,一会运行b线程,只是运行的速度过快,让人觉的a和b是在同时运行。

         我们可以先把进程理解为一个医院的门诊部,而门诊部是一个大类,这里面又有多个门诊,例如:内科门诊,外科门诊,妇科门诊,如果让张三一个人来做是负责不过来的,所以张三叫来了李四,王五,一个人负责一个门诊,这样就大大提高了效率。

         而张三,李四,王五就是线程,即多线程,其中张三是主线程,因为李四线程和王五线程是由张三线程叫来的。

2)线程的作用

        a.如果一个cpu想要提高效率,那么就需要多核cpu,而并发编程能够充分利用多核cpu。

        b.进程虽然也能实现并发编程,但是线程比进程更轻量

                 a) 创建线程比创建进程跟快

                 b) 删除线程比删除进程更快

                 c) 调度线程比调度进程更快

3)进程和线程的区别

        a.进程包含线程,每个进程内至少有一个线程

        b.不同的进程不在一个空间内,但一个进程内的不同线程都在一个空间内

            依然是用门诊部来举例,虽然张三 李四 王五,三个线程在门诊部的不同门诊工作,但是都隶属于门诊部,负责的也都是患者的初步诊断,然后转给其他科室。

           一个重伤的患者进入医院会由急诊部这进程来直接接收,不会交到门诊部这个线程;

           一个普通患者来医院做检查会由门诊部这个进程做初检,不会交到急诊部这个线程。

       c.一个进程出现问题不会影响到别的进程,但一个进程内的一个线程出问题可能会影响到同一个进程的线程(或者导致整个进程奔溃)。

           例如有一天门诊部很忙,但这时张三因为高强度的工作累倒了,不能工作了,这个时候张三线程负责的任务就没人来执行,而这个门诊又堆满了人,要检查的人卡在了这个部门,越来越多,如果有其他医生来帮忙还能解决,但是如果没有,那么这就像一段代码卡在这运行不了,最后越积越多,直至崩溃。

        

4)JAVA的线程和操作系统线程的关系

        a.线程是操作系统中的概念,操作系统内容实现了线程的概念。

        

        b.JAVA中的Thread可以视为对线程的进一步的抽象和分封装

1.2 创建线程

1)继承Thread类

package thread;
//自定义线程类继承Thread类
public class text1 {
    //自定义线程类继承Thread类
    public static class MyThread1 extends Thread{
        @Override
        public void run(){
            //打印10次
            for(int i=0;i<10;i++){
                System.out.println("继承Thread的线程");
            }
            //每隔一秒打印一次
            //因为该写法可能会抛异常,所以需要 try和catch联合使用
            try {
                Thread.sleep(1000); 
            }catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();   
            } 
        }
    }   
    public static void main(String[] args) {
        //实例化对象
        MyThread1 t = new MyThread1();
        //启动线程
        t.start();
    }
}

2) 实现Runnable接口

package thread;
//自定义实现Runnable接口的线程    
public class text2 {

    public static class MyRunnable1 implements Runnable {
        @Override
        public void run(){
            //打印
            for(int i=0;i<10;i++){
                System.out.println("实现Runnable接口的线程");
            }
            //每隔一秒打印一次
            try{
                Thread.sleep(1000);
            }catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace(); 
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建线程
        MyRunnable1 myRunnable1=new MyRunnable1();
        Thread t1=new Thread(myRunnable1);
        //启动线程
        t1.start();
    }

}

3)Lambda表达式

  • Lambda为最常用的创建线程方式
package thread;
public class text3 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Lambda线程实例
        Thread t=new Thread(()->{
            for(int i=0;i<10;i++){
                System.out.println("Lambda线程");
            }
        });
        //启动线程
        t.start();
    }
}

1.3)多线程的优势

  • 提高速率        

2.Thread类及常见方法

2.1 Thread的常见构造方法

Thread() 创建线程对象
Thread(Runnable runnable) 利用Runnable对象创建线程对象
Thread(String name) 创建线程对象并命名
Thread(Runnable runnable  String name) 利用Runnable对象创建线程对象并命名
  1.  Thread t1=new Thread();
  2.  Thread t2 =new Thread(new Runnable());
  3.  Thread t3=new Thread("名字");
  4.  Thread t4=new Thread(new Runnable(),"名字");

2.2 Thread的几个常见属性

ID getId()

名称

getName()
状态 getState()
优先级         getPriority()
是否为后台程序 isDaemon()
是否存活 isAlive()
是否被中断 isInterrupted()
//Thread的常见属性简介
package thread;
public class text12 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建线程
        Thread t=new Thread(()->{
            System.out.println("线程");
        });
        
        //取得当前的线程id
        System.out.println("id:  "+ t.getId()); //23
        
        //取得当前线程的名称 因为我们没有为线程初始命名 所以系统会自动分配一个名称
        System.out.println("name:  "+ t.getName()); //Thread-0
        
        //取得当前线程的状态 
        System.out.println("state:  "+ t.getState());; //NEW
        
        //取得当前线程的优先级
        //java线程的优先级范围为1-10 
        //1最低 10最高 
        //默认情况下,线程的优先级为5
        System.out.println("priority:  "+ t.getPriority()); //5

        //取得当前线程是否为后台程序
        //前台程序:就是我们当前我们所创建的线程
        //后台程序:在我们看不到的地方,系统自己会有多线程运行
        System.out.println("daemon:  "+ t.isDaemon());
        
        //取得当前线程是否存活
        //如果当前的线程没有启动,则显示不存活为false
        //如果当前的线程启动了,则显示存活为true
        System.out.println("运行线程前的live:  "+ t.isAlive()); // false
        t.start();
        System.out.println("运行线程后的live:  "+ t.isAlive()); //true
        //取得当前线程是否被中断的信息
        System.out.println("interrupted:  "+ t.isInterrupted()); //false
    }
}

2.3 启动一个线程—start()

        前面我们已经使用了复写一个run方法来创建Thread对象,但创建了并不代表线程开始运行了。

  • 我们使用run方法是为了给一个指令让该线程做什么;
  • 线程对象可以把其他线程叫了过来;
  • 而调用start()方法则是正在让线程运行起来;

调用start()方法才是真正的在操作系统中创建了一个线程出来。

2.4 中断一个线程

       中断就如字面意思,就比如当我们正在做一道题目的时候,发现写错题目了,这个时候我们就要停止了,而线程中的中断则是让一段代码停下来

        方法1:自定义变量

package thread;
public class class13 {
    //自定义flag变量
    public static boolean flag=true;
    public static void main(String[] args)  throws InterruptedException {
        Thread t=new Thread(()->{
            //flag为true时,循环打印线程
            while(flag){
                System.out.println("线程");
            }
            try{
                Thread.sleep(1000);
            }catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();  }
        });
        t.start();
        System.out.println("线程结束前");
        Thread.sleep(2000);
        //将falg变为false 结束线程
        flag=false;
        System.out.println("结束线程");
    }
}

        方法2:使用Thread自带方法interrupted()

package thread;
public class class14 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t=new Thread(()->{
            //isInterrupted() 是判断是否被中断
            //currentThread() 是取得当前Thread的应用
            //因为在lambad表达式中isInterrupted() 是在new Thread之前就实现了
            //所以我们需要将两个方法搭配使用
            while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
                System.out.println("线程");
            }
        });
       
        System.out.println("线程开始前");
        t.start();
        Thread.sleep(1000);
        t.interrupt();
        System.out.println("线程终止");
    }
}

当在lanmbad表达式中使用的sleep时,main方法中的t.interrupt会提前唤醒sleep导致程序报错,我们可以把它分为三种情况。

a.直接停止

b.不管你

c.我先把事做完在停止

具体情况是程序员根据实际情况法运行。

2.5 等待一个线程—join()

        有两段线程时,如果我们想让其中的一段代码先运行,那么就需要用到join()方法。

   假设有t1和t2两段线程,如果我们想让t1先运行完,

   那么我们就可以对t1使用join()方法,让t2成为等的那一方,t1成为被等的一方 

   反之我们想让t2先运行

   那么我们就可以对t2使用join()方法,让t1成为等的那一方,t2成为被等的一方   

package thread;
public class text {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1=new Thread(()->{
            for(int i=0;i<5;i++){
                System.out.println("线程t1");
             }
         });
         Thread t2=new Thread(()->{
            for(int i=0;i<5;i++){
                System.out.println("线程t2");
             }
         });
         t1.start();
         t2.start();
         t1.join();//等待t1线程执行完
    }
}   

2.6 获取当前线程的引用

返回当前线程的引用 currentThread()
package thread;
public class text17 {
    public static void main(String[] args) {
        //获取当前线程对象
        Thread t=Thread.currentThread();
        //获取线程名称
        System.out.println(t.getName());
    }
}

2.7 休眠当前的线程

Thread.sleep() 让当前线程进入休眠状态
  • 休眠的本质是让线程的状态变为”堵塞“
  • 此线程就参与cpu的调度
  • 直到时间到,该线程恢复于就绪状态(不是立即执行),才能参与cpu调度

3.线程的状态

3.1 观察线程的所有状态

        线程的状态是枚举类型的Thread.State

  1. //获取线程的各类状态
  2. public static void main(String[] args) {
  3.         for(Thread.State state : Thread.State.values()){
  4.             System.out.println(state);
  5.         }
  6.  }
NEW 还没开始工作的状态
RUNNABLE 可工作状态 可分为正在工作或准备工作
BLOCKED 等待状态(被上锁)
WAITING 等待状态
TIMED_WAITING 等待状态(有时间限定)
TERMINATED 工作完成状态

3.2 线程状态和状态转移的意义