多線程編程是一個(gè)優(yōu)秀程序員必備的能力,多線程是解決項(xiàng)目中性能問(wèn)題的一個(gè)重要技術(shù)利器磁滚,現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)基本都是多核處理器兰怠,使用多線程編程可以大大提高處理器的使用效率垃僚,提升系統(tǒng)的吞吐率届吁。
1
線程的創(chuàng)建
01错妖、方式一:繼承Thread類
繼承Thread類創(chuàng)建多線程的步驟:
1、定義子類疚沐,繼承Thread類暂氯;
2、子類中重寫Thread類中的run方法亮蛔;
3痴施、創(chuàng)建Thread子類對(duì)象,也就是創(chuàng)建線程對(duì)象究流;
4辣吃、調(diào)用線程對(duì)象的start方法啟動(dòng)線程。
示例:使用繼承Thread類的方式創(chuàng)建一個(gè)線程梯嗽,實(shí)現(xiàn)從1輸出到5。
//定義線程類Task繼承Thread類
public class Task extends Thread {
// 子類中重寫Thread類中的run方法
public void run() {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("線程輸出:" + i);
}
}
}
//測(cè)試類
public class TaskTest {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建線程對(duì)象
Task task = new Task();
// 調(diào)用線程對(duì)象的start方法啟動(dòng)線程
task.start();
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果:
線程輸出:1
線程輸出:2
線程輸出:3
線程輸出:4
線程輸出:5
02沽损、******方式二:實(shí)現(xiàn)Runnable接口******
實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建多線程的步驟:
1灯节、定義子類,實(shí)現(xiàn)Runnable接口绵估;
2炎疆、子類中重寫Runnable接口中的run方法;
3国裳、創(chuàng)建Runnable接口的子類對(duì)象形入;
4、通過(guò)Thread類的構(gòu)造器創(chuàng)建線程對(duì)象缝左;
5亿遂、調(diào)用Thread類的start方法啟動(dòng)線程。
示例:使用實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式創(chuàng)建一個(gè)線程渺杉,實(shí)現(xiàn)從1輸出到5蛇数。
//定義線程類Task1實(shí)現(xiàn)Runnable接口
public class Task1 implements Runnable {
@Override
//子類中重寫Runnable接口中的run方法
public void run() {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("線程輸出:" + i);
}
}
}
//測(cè)試類
public class Task1Test {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建Runnable接口的子類對(duì)象
Task1 task = new Task1();
// 通過(guò)Thread類創(chuàng)建線程對(duì)象
// 將Runnable接口的子類對(duì)象作為參數(shù)傳遞給Thread類的構(gòu)造方法
Thread taskThread = new Thread(task);
// 調(diào)用Thread類的start方法啟動(dòng)線程
taskThread.start();
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果:
線程輸出:1
線程輸出:2
線程輸出:3
線程輸出:4
線程輸出:5
03、方式三:通過(guò)Callable和Future創(chuàng)建線程
通過(guò)Callable和Future創(chuàng)建多線程的步驟:
1是越、定義子類耳舅,實(shí)現(xiàn)Callable接口,帶有返回值倚评;
2浦徊、子類中重寫Callable接口中的call方法馏予;
3、創(chuàng)建Callable接口的子類對(duì)象盔性;
4霞丧、使用FutureTask類來(lái)包裝Callable對(duì)象
5、通過(guò)Thread類的構(gòu)造器創(chuàng)建線程對(duì)象纯出,使用FutureTask象作為Thread對(duì)象的 target創(chuàng)建蚯妇;
6、調(diào)用Thread類的start方法啟動(dòng)線程暂筝;
7箩言、調(diào)用FutureTask對(duì)象的get方法來(lái)獲得線程執(zhí)行結(jié)束后的返回值;
示例:使用Callable和Future的方式創(chuàng)建一個(gè)線程焕襟,實(shí)現(xiàn)從1輸出到5陨收。
import java.util.concurrent.Callable;
//定義線程類Task2實(shí)現(xiàn)Callable接口,帶有Integer返回值
public class Task2 implements Callable<Integer> {
@Override
// 子類中重寫Callable接口中的call方法
public Integer call() throws Exception {
Integer num = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("線程輸出:" + i);
num = i;
}
return num;
}
}
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
// 測(cè)試類
public class Task2Test {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建Callable接口的子類對(duì)象
Callable<Integer> task2 = new Task2();
// 使用FutureTask類來(lái)包裝Callable對(duì)象
FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(task2);
// 通過(guò)Thread類的構(gòu)造器創(chuàng)建線程對(duì)象
// 使用FutureTask象作為Thread對(duì)象的 target創(chuàng)建
Thread taskThread = new Thread(task);
// 調(diào)用Thread類的start方法啟動(dòng)線程
taskThread.start();
try {
// 輸出線程執(zhí)行后的返回值
System.out.println("線程執(zhí)行后的返回值:" + task.get());
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果:
線程輸出:1
線程輸出:2
線程輸出:3
線程輸出:4
線程輸出:5
線程執(zhí)行后的返回值:5
2
設(shè)置線程名稱
01鸵赖、獲取線程的名稱
通過(guò)Thread.currentThread().getName()來(lái)獲取線程名稱务漩。
public class Task3 extends Thread {
public void run() {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
// 測(cè)試類
public class Task3Test {
public static void main(String[] args) {
Task3 task = new Task3();
task.start();
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果:
Thread-0:1
Thread-0:2
Thread-0:3
Thread-0:4
Thread-0:5
從上面的運(yùn)行結(jié)果可以看出,在沒(méi)有指定線程名稱的時(shí)候它褪,線程的名稱默認(rèn)是:Thread-0饵骨。
****02、設(shè)置線程的名稱****
通過(guò)Thread類的構(gòu)造函數(shù)茫打,可以設(shè)置線程的名稱居触。
示例1:通過(guò)繼承Thread類創(chuàng)建線程類Car,創(chuàng)建3輛寶馬車老赤、4輛奔馳車轮洋。
public class Car extends Thread {
private int number;
public Car(String name, int number) {
super(name); // 通過(guò)父類的構(gòu)造函數(shù)設(shè)置線程的名稱
this.number = number;
}
public void run() {
for (int i = 1; i <= number; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "啟動(dòng),number="
+ i);
}
}
}
// 測(cè)試類
public class CarTest {
public static void main(String[] args) {
Car bmw = new Car("寶馬", 3);
Car benz = new Car("奔馳", 4);
bmw.start();
benz.start();
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果(程序運(yùn)行的結(jié)果可能有多個(gè)):
奔馳啟動(dòng)抬旺,number=1
寶馬啟動(dòng)弊予,number=1
奔馳啟動(dòng),number=2
寶馬啟動(dòng)开财,number=2
寶馬啟動(dòng)汉柒,number=3
奔馳啟動(dòng),number=3
奔馳啟動(dòng)责鳍,number=4
以上程序創(chuàng)建了兩個(gè)Car的線程對(duì)象竭翠,程序每次執(zhí)行的結(jié)果可能不一樣,這就是多線程的作用薇搁,運(yùn)行結(jié)果取決于哪個(gè)線程搶到了CPU斋扰。
示例2:通過(guò)實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建線程類Dog,哈士奇吼叫3聲、薩摩耶吼叫4聲传货。
public class Dog implements Runnable {
private int number; // 吼叫次數(shù)
public Dog(int number) {
this.number = number;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= number; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "吼叫屎鳍,i=" + i);
}
}
}
// 測(cè)試類
public class DogTest {
public static void main(String[] args) {
Dog dog1 = new Dog(3);
Dog dog2 = new Dog(4);
// 通過(guò)Thread類的構(gòu)造函數(shù)設(shè)置線程名稱
Thread t1 = new Thread(dog1, "哈士奇");
Thread t2 = new Thread(dog2, "薩摩耶");
t1.start();
t2.start();
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果(程序運(yùn)行的結(jié)果可能有多個(gè)):
薩摩耶吼叫,number=1
哈士奇吼叫问裕,number=1
哈士奇吼叫逮壁,number=2
哈士奇吼叫,number=3
薩摩耶吼叫粮宛,number=2
薩摩耶吼叫窥淆,number=3
薩摩耶吼叫,number=4
以上程序創(chuàng)建了兩個(gè)Dog的線程對(duì)象巍杈,通過(guò)Thread類的構(gòu)造函數(shù)設(shè)置線程名稱忧饭。
3
線程的啟動(dòng)和停止
****01、線程的啟動(dòng)需要調(diào)用Thread的start方法筷畦,而不是調(diào)用對(duì)象的run方法****
示例:我們看下調(diào)用線程對(duì)象的run方法和調(diào)用Thread對(duì)象的start方法的區(qū)別词裤,演示的線程類使用上面的Car類。
// 調(diào)用線程對(duì)象的run方法
public class CarTest {
public static void main(String[] args) {
Car bmw = new Car("寶馬", 3);
Car benz = new Car("奔馳", 4);
bmw.run();
benz.run();
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果:
main啟動(dòng)鳖宾,number=1
main啟動(dòng)吼砂,number=2
main啟動(dòng),number=3
main啟動(dòng)鼎文,number=1
main啟動(dòng)渔肩,number=2
main啟動(dòng),number=3
main啟動(dòng)拇惋,number=4
// 調(diào)用線程對(duì)象的start方法
public class CarTest {
public static void main(String[] args) {
Car bmw = new Car("寶馬", 3);
Car benz = new Car("奔馳", 4);
bmw.start();
benz.start();
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果(程序運(yùn)行的結(jié)果可能有多個(gè)):
寶馬啟動(dòng)周偎,number=1
奔馳啟動(dòng),number=1
寶馬啟動(dòng)蚤假,number=2
奔馳啟動(dòng)栏饮,number=2
寶馬啟動(dòng)吧兔,number=3
奔馳啟動(dòng)磷仰,number=3
奔馳啟動(dòng),number=4
從上面程序的運(yùn)行結(jié)果可以看出境蔼,調(diào)用run方法其實(shí)沒(méi)有啟動(dòng)多線程執(zhí)行灶平,相當(dāng)于執(zhí)行了對(duì)象的普通方法,線程是主線程(main)箍土;而真正能啟動(dòng)多線程的則是調(diào)用Thread類對(duì)象的start方法逢享。
****02、************調(diào)用Thread類對(duì)象的start方法兩次吴藻,是否可以啟動(dòng)兩個(gè)線程********
答案是不可以瞒爬,因?yàn)閟tart方法執(zhí)行時(shí),會(huì)判斷線程的狀態(tài),當(dāng)線程啟動(dòng)后再次調(diào)用start方法則會(huì)拋出IllegalThreadStateException異常侧但,這是運(yùn)行時(shí)異常矢空,在代碼編寫的時(shí)候調(diào)用兩次start方法,編譯是沒(méi)有問(wèn)題的禀横。
示例1:用同一個(gè)線程對(duì)象調(diào)用兩次start方法屁药,演示的線程類使用上面的Car類。
public class CarTest {
public static void main(String[] args) {
Car bmw = new Car("寶馬", 3);
bmw.start();
bmw.start(); // 運(yùn)行時(shí)異常柏锄,不應(yīng)該這么調(diào)用
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果:
Exception in thread "main" 寶馬啟動(dòng)酿箭,number=1
寶馬啟動(dòng),number=2
寶馬啟動(dòng)趾娃,number=3
java.lang.IllegalThreadStateException
at java.lang.Thread.start(Unknown Source)
at testThread.CarTest.main(CarTest.java:8)
示例2:調(diào)用多個(gè)Thread子類對(duì)象的start方法是創(chuàng)建多個(gè)線程的正確方式缭嫡,演示的線程類使用上面的Car類和Dog類。
// 繼承Thread類的線程創(chuàng)建2個(gè)線程的方式
public class CarTest {
public static void main(String[] args) {
Car bmw = new Car("寶馬", 3);
Car benz = new Car("奔馳", 4);
bmw.start();
benz.start();
}
}
// 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)Runnable接口的線程創(chuàng)建2個(gè)線程的方式
public class DogTest {
public static void main(String[] args) {
Dog dog1 = new Dog(3);
Dog dog2 = new Dog(4);
// 通過(guò)Thread類的構(gòu)造函數(shù)設(shè)置線程名稱
Thread t1 = new Thread(dog1, "哈士奇");
Thread t2 = new Thread(dog2, "薩摩耶");
t1.start();
t2.start();
}
}
大家不要覺(jué)得這個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒(méi)什么茫舶,我見(jiàn)過(guò)工作三年多的程序員寫代碼械巡,想啟動(dòng)兩個(gè)線程,就用了同一個(gè)線程對(duì)象調(diào)用兩次start方法饶氏。
****03讥耗、線程的停止****
我們可以通過(guò)一個(gè)布爾變量來(lái)控制線程的停止。
示例:通過(guò)改變布爾變量的值使線程停止
public class StopThread implements Runnable {
private boolean flag = true; // 控制線程停止的變量疹启,初始為true
private int i = 0;
@Override
public void run() {
while (this.flag) { // flag為true時(shí)古程,一直輸出i的值
System.out.println(i++);
}
}
void stop() {
this.flag = false; // 修改布爾變量的值為false,讓while循環(huán)停止
}
}
// 測(cè)試類
public class StopThreadTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
StopThread mt = new StopThread();
new Thread(mt).start();
Thread.sleep(1); // 主線程休眠喊崖,可以更好的觀察子線程停止的效果
mt.stop();
}
}
程序運(yùn)行結(jié)果:
0
1
從上面的程序運(yùn)行結(jié)果來(lái)看挣磨,線程啟動(dòng)后,通過(guò)stop方法修改布爾變量的值為false荤懂,從而達(dá)到線程run方法里while循環(huán)的退出茁裙,進(jìn)而使線程停止運(yùn)行。
以上內(nèi)容對(duì)多線程的基本知識(shí)進(jìn)行了講解节仿,希望大家可以熟練掌握晤锥。