Java学习——day25（多线程基础与线程创建方式）

1. 多线程基础

1.1 线程的概念

• 线程 (Thread)： 程序执行的最小单元，一个进程中可以同时存在多个线程。多线程可以实现任务的并行执行，提高程序运行效率。
• 线程与进程： 进程是程序的执行环境，而线程是进程内部的执行单元，多个线程可以共享进程内的资源（如内存、文件句柄等）。

1.2 线程的生命周期

线程从创建到终止大致有以下状态：

• 新建（New）：线程对象刚被创建，但尚未启动。
• 就绪（Runnable）：调用了 start() 1方法，等待操作系统调度分配 CPU 资源。
• 运行（Running）：线程获得 CPU 时间片，执行任务。
• 阻塞/等待（Blocked/Waiting）：线程进入等待状态（例如等待 I/O、等待其他线程通知）。
• 终止（Terminated）：线程执行完 run() 方法或因异常退出而结束执行。

2. 创建线程的方式

2.1 继承 Thread 类

• 实现方式： 定义一个类继承 Thread，重写 run() 方法，将线程运行的业务代码写在 run() 中。
• 特点：
  • 代码简单直观。
  • 由于 Java 只支持单继承，继承 Thread 后无法再继承其它类。
  • 适用于简单场景，或当你的类本身已经是个线程时。

2.2 实现 Runnable 接口

• 实现方式： 定义一个类实现Runnable接口，并实现 run() 方法，将业务代码放入其中。
• 特点：
  • 避免了单继承的限制，一个类可以同时实现多个接口。
  • 更适用于多个线程共享同一个任务，或任务需要与其他类进行逻辑组合。
  • 将任务与线程分离，提高代码的可复用性和灵活性。

3. 实践：编写简单多线程程序

下面的示例程序中创建了两个线程：

• 一个通过继承 Thread 类的方式创建。
• 一个通过实现 Runnable 接口的方式创建。
• 两个线程在各自的 run() 方法中输出自己的标识信息，并循环输出简单信息。

示例代码

// MyThread.java
public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 模拟任务：循环输出线程信息
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("【继承Thread】线程名称：" + getName() + "，计数：" + i);
            try {
                Thread.sleep(300); // 暂停300毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

// MyRunnable.java
public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 模拟任务：循环输出线程信息
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("【实现Runnable】线程名称：" + Thread.currentThread().getName() + "，计数：" + i);
            try {
                Thread.sleep(300); // 暂停300毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

// MultiThreadDemo.java
public class MultiThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 方式1：继承 Thread 类
        MyThread thread1 = new MyThread();
        thread1.setName("线程-A");
        
        // 方式2：实现 Runnable 接口，传入 Thread 构造器中
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread2 = new Thread(myRunnable, "线程-B");
        
        // 启动两个线程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

运行步骤（以 JetBrains IntelliJ IDEA 为例）
1.新建项目：
在 IntelliJ IDEA 中创建一个新的 Java 项目，将以上三个类分别保存为 MyThread.java、MyRunnable.java、和 MultiThreadDemo.java（文件名和类名需一致）。

2.编译运行：
确保项目结构正确后，右键点击 MultiThreadDemo.java 文件，选择 Run ‘MultiThreadDemo.main()’。
IDE 的控制台窗口将显示两个线程交替输出的打印信息。

预期输出（可能输出顺序交替）

【继承Thread】线程名称：线程-A，计数：0
【实现Runnable】线程名称：线程-B，计数：0
【继承Thread】线程名称：线程-A，计数：1
【实现Runnable】线程名称：线程-B，计数：1
...
【继承Thread】线程名称：线程-A，计数：4
【实现Runnable】线程名称：线程-B，计数：4

注意：输出可能交替显示，因线程调度不可预测。

4. 总结与思考

• **线程基本概念：掌握线程的创建、运行及生命周期状态，有助于理解并发编程模型。
• 继承与实现：
  • 继承 Thread 的实现方式适合简单任务，但受限于单继承；
  • 实现 Runnable 接口更灵活，有利于任务重用和资源共享。
• 实践应用： 在实际开发中，根据具体需求选择合适的线程创建方式。同时注意线程安全、同步等问题，确保多线程程序运行可靠。