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并發程式設計專題(二)-線程的建立方式

1.建立多線程幾種方式

1.1 繼承Thread,重寫父類的run()方法

Java使用

java.lang.Thread

類代表線程,所有的線程對象都必須是Thread類或其子類的執行個體。每個線程的作用是完成一定的任務,實際上就是執行一段程式流即一段順序執行的代碼。Java使用線程執行體來代表這段程式流。Java中通過繼承Thread類來建立并啟動多線程的步驟如下:

  1. 定義Thread類的子類,并重寫該類的run()方法,該run()方法的方法體就代表了線程需要完成的任務,是以把run()方法稱為線程執行體。
  2. 建立Thread子類的執行個體,即建立了線程對象
  3. 調用線程對象的start()方法來啟動該線程

代碼如下:

  • 自定義線程類
    /**
    * @author bruceliu
    * @create 2019-05-29 23:15
    * @description 繼承Thread,重寫父類的run()方法
    */
    public class MyThread extends Thread {
    
    /*
     * 利用繼承中的特點
     * 将線程名稱傳遞 進行設定
     */
    public MyThread(String name) {
        super(name);
    }
    
    /*
     * 重寫run方法
     * 定義線程要執行的代碼
     */
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            //getName()方法 來自父親
            System.out.println(getName() + i);
        }
    }
    }           
  • 測試類
    /**
    * @author bruceliu
    * @create 2019-05-29 23:17
    * @description 繼承Thread,重寫父類的run()方法
    */
    public class TestMyThread {
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("這裡是main線程");
        MyThread mt = new MyThread("小強");
        mt.start();//開啟了一個新的線程
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("旺财:"+i);
        }
    }
    }           
  • 流程圖
    并發程式設計專題(二)-線程的建立方式

有可能有些人看不到這麼明顯的效果,這也很正常。所謂的多線程,指的是兩個線程的代碼可以同時運作,而不必一個線程需要等待另一個線程内的代碼執行完才可以運作。對于單核CPU來說,是無法做到真正的多線程的,每個時間點上,CPU都會執行特定的代碼,由于CPU執行代碼時間很快,是以兩個線程的代碼交替執行看起來像是同時執行的一樣。那具體執行某段代碼多少時間,就和分時機制系統有關了。分時系統把CPU時間劃分為多個時間片,作業系統以時間片為機關片為機關各個線程的代碼,越好的CPU分出的時間片越小。是以看不到明顯效果也很正常,一個線程列印5句話本來就很快,可能在分出的時間片内就執行完成了。是以,最簡單的解決辦法就是把for循環的值調大一點就可以了(也可以在for循環裡加Thread.sleep方法,這個之後再說)。

1.2 實作Runnable接口,重寫run方法

采用 java.lang.Runnable 也是非常常見的一種,我們隻需要重寫run方法即可。和繼承自Thread類差不多,不過實作Runnable後,還是要通過一個Thread來啟動:

  1. 定義Runnable接口的實作類,并重寫該接口的run()方法,該run()方法的方法體同樣是該線程的線程執行體。
  2. 建立Runnable實作類的執行個體,并以此執行個體作為Thread的target來建立Thread對象,該Thread對象才是真正

    的線程對象。

  3. 調用線程對象的start()方法來啟動線程。
  • /**
    * @author bruceliu
    * @create 2019-05-30 11:37
    * @description 實作Runnable接口,重寫run方法
    */
    public class MyRunnable implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
        }
    }
    }           
  • 線程測試類
    /**
    * @author bruceliu
    * @create 2019-05-30 11:39
    * @description 實作Runnable接口,重寫run方法
    */
    public class TestMyRunnable {
    
    public static void main(String[] args) {
        //建立自定義類對象 線程任務對象
        MyRunnable mr = new MyRunnable();
        //建立線程對象
        Thread t = new Thread(mr, "小強");
        t.start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("旺财 " + i);
        }
    }
    }           

    通過實作Runnable接口,使得該類有了多線程類的特征。run()方法是多線程程式的一個執行目标。所有的多線程代碼都在run方法裡面。Thread類實際上也是實作了Runnable接口的類。

    在啟動的多線程的時候,需要先通過Thread類的構造方法Thread(Runnable target) 構造出對象,然後調用Thread對象的start()方法來運作多線程代碼。

    實際上所有的多線程代碼都是通過運作Thread的start()方法來運作的。是以,不管是繼承Thread類還是實作Runnable接口來實作多線程,最終還是通過Thread的對象的API來控制線程的,熟悉Thread類的API是進行多線程程式設計的基礎。

    Runnable對象僅僅作為Thread對象的target,Runnable實作類裡包含的run()方法僅作為線程執行體。而實際的線程對象依然是Thread執行個體,隻是該Thread線程負責執行其target的run()方法。
1.3 使用匿名内部類方式

使用線程的内匿名内部類方式,可以友善的實作每個線程執行不同的線程任務操作。

使用匿名内部類的方式實作Runnable接口,重新Runnable接口中的run方法:

  • /**
    * @author bruceliu
    * @create 2019-05-30 11:55
    * @description 使用匿名内部類方式
    */
    public class NoNameInnerClassThread {
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("-----多線程建立開始-----");
        //‐‐‐這個整體 相當于new MyRunnable()
        Runnable r = new Runnable(){
            public void run(){
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println("張宇:"+i);
                }
            }
        };
        new Thread(r).start();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("費玉清:"+i);
        }
        System.out.println("-----多線程建立結束-----");
    }
    }           
    1.4.Thread和Runnable的差別

    如果一個類繼承Thread,則不适合資源共享。但是如果實作了Runable接口的話,則很容易的實作資源共享。

    總結:

  • 實作Runnable接口比繼承Thread類所具有的優勢:
    1. 适合多個相同的程式代碼的線程去共享同一個資源。
    2. 可以避免java中的單繼承的局限性。
    3. 增加程式的健壯性,實作解耦操作,代碼可以被多個線程共享,代碼和線程獨立。
    4. 線程池隻能放入實作Runable或Callable類線程,不能直接放入繼承Thread的類。

在java中,每次程式運作至少啟動2個線程。一個是main線程,一個是垃圾收集線程。因為每當使用

java指令執行一個類的時候,實際上都會啟動一個JVM,每一個JVM其實在就是在作業系統中啟動了一個程序。

2.Thread類

我們已經可以完成最基本的線程開啟,那麼在我們完成操作過程中用到了 java.lang.Thread 類,

API中該類中定義了有關線程的一些方法,具體如下:

  • 構造方法:

    public Thread()

    :配置設定一個新的線程對象。

    public Thread(String name)

    :配置設定一個指定名字的新的線程對象。

    public Thread(Runnable target)

    :配置設定一個帶有指定目标新的線程對象。

    public Thread(Runnable target,String name)

    :配置設定一個帶有指定目标新的線程對象并指定名字。
  • 常用方法方法:

    public String getName()

    :擷取目前線程名稱。

    public void start()

    :導緻此線程開始執行; Java虛拟機調用此線程的run方法。

    public void run()

    :此線程要執行的任務在此處定義代碼。

    public static void sleep(long millis)

    :使目前正在執行的線程以指定的毫秒數暫停(暫時停止執行)。

    public static Thread currentThread()

    :傳回對目前正在執行的線程對象的引用

    3.守護線程

    在Java中有兩類線程:User Thread(使用者線程)、Daemon Thread(守護線程)

    用個比較通俗的比如,任何一個守護線程都是整個JVM中所有非守護線程的保姆:隻要目前JVM執行個體中尚存在任何一個非守護線程沒有結束,守護線程就全部工作;隻有當最後一個非守護線程結束時,守護線程随着JVM一同結束工作。Daemon的作用是為其他線程的運作提供便利服務,守護線程最典型的應用就是 GC (垃圾回收器),它就是一個很稱職的守護者。

    User和Daemon兩者幾乎沒有差別,唯一的不同之處就在于虛拟機的離開:如果 User Thread已經全部退出運作了,隻剩下Daemon Thread存在了,虛拟機也就退出了。 因為沒有了被守護者,Daemon也就沒有工作可做了,也就沒有繼續運作程式的必要了。

Thread daemonTread = new Thread();  

  // 設定 daemonThread 為 守護線程,default false(非守護線程)  
 daemonThread.setDaemon(true);  

 // 驗證目前線程是否為守護線程,傳回 true 則為守護線程  
 daemonThread.isDaemon();           
/**
 * @author bruceliu
 * @create 2019-06-01 17:46
 * @description 守護線程:程序線程(主線程挂了) 守護線程也會被自動銷毀.
 */
public class DaemonThread {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("----------->主線程執行開始......");

        Thread thread=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while(true){
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } finally {
                    }
                    System.out.println("我是子線程......");
                }
            }
        });

        //設定為守護線程
        thread.setDaemon(true);
        thread.start();

        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
            }
            System.out.println("我是主線程...");
        }
        System.out.println("----------->主線程執行完畢......");

    }
}