Java多线程详解

线程简介

线程实现（重点）

线程状态

线程同步（重点）

线程通信问题

高级主题

多任务

• 现实中太多这样同时做多见事情的例子了，看起来十多个任务都在做，其实本质上我们的大脑在同一时间依旧之作了一件事情。

多线程

• 原来是一条路，慢慢因为车太多了，道路堵塞，效率极低。

  为了题号使用的效率，能够充分利用到了，于是加了多个车道。

  从此，妈妈再也不用但是道路堵塞了。

• 说说你们的多线程例子（生活，游戏，编程）

普通方法调用多线程

程序.进程.线程

Process与Thread

• 说起进程，就不得不说下程序。程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。

• 而进程则是执行程序的一次执行过程，他是一个动态的概念，是系统资源分配的单位。

• 通常在一个进程中可以包换若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位。

• 注意：很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个CPU，即多核，如服务器。如果是模拟出来的多线程，即在一个CPU的情况系啊，在同一个时间点，CPU只能执行一个代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错觉。

本章核心概念

• 线程就是独立的执行路径；
• 在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程；
• main()称之为主线程，位系统的入口，用于执行整个程序；
• 在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为干预的。
• 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制；
• 线程会带来额外的开销，如CPU调度时间，并发控制开销。
• 每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致。

线程创建

​ Thread、Runnable、Callable

三种创建方式

Thread

​ （学习提示：查看JDK帮助文档）

• 自定义线程类继承Thread类
• 重写run()方法，编写线程执行器
• 创建线程对象，调用start()方法启动线程

package com.xiancheng.demo01;

//常见线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start()开启线程
public class TestThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码---"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //main线程，主线程

        //创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();

        //调用start()方法开启现线程
        testThread1.start();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程--"+i);
        }
    }

}

• 总结：注意，线程开清不一定立即执行，由CPU调度执行

案例：下载图片

package com.xiancheng.demo01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;

//联系TestThread，实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread{

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存文件名

    public TestThread2(String url,String name){
        this.url = url;
        this.name = name;

    }


    @Override
    public void run() {

        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);

    }

    public static void main(String[] args){
        TestThread2 testThread1 = new TestThread2("https://imgoss.douyucdn.cn/bj/yuba/default/2019/12/20/201912200221045779841615885.jpg","1.jpg");
        TestThread2 testThread2 = new TestThread2("https://imgoss.douyucdn.cn/bj/yuba/default/2021/03/26/202103262200428765268485985.jpg","2.jpg");
        TestThread2 testThread3 = new TestThread2("https://img.douyucdn.cn/data/yuba/default/2019/08/18/201908182138163129577786480.200x0.jpg","3.jpg");

        testThread1.start();
        testThread2.start();
        testThread3.start();


    }
}


//下载器
class WebDownloader{
    //下载方法
    public  void downloader(String url, String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");
        }
    }
}

• 线程是同时执行的

实现Runnable

• 定义MyRunable类实现Runable接口
• 实现run()方法，编写线程执行体
• 创建线程对象，调用start()方法启动线程

package com.xiancheng.demo01;

//创建线程方式2：实现runnable方法，重写run()方法，调用start开启线程

//总结：注意，线程开启不指定立即执行，由CPU调度执行
public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("我在看代码---"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
        //创建线程对象,通过线程对象来开启我们的线程，代理
        //Thread thread = new Thread(testThread3);
        //thread.start();

        //简写
        new Thread(testThread3).start();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程--"+i);
        }
    }
}

用Runna接口实现图片下载

package com.xiancheng.demo01;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;

//练习TestThread，实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 implements Runnable{

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存文件名

    public TestThread2(String url,String name){
        this.url = url;
        this.name = name;

    }


    @Override
    public void run() {

        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);

    }

    public static void main(String[] args){
        TestThread2 testThread1 = new TestThread2("https://imgoss.douyucdn.cn/bj/yuba/default/2019/12/20/201912200221045779841615885.jpg","1.jpg");
        TestThread2 testThread2 = new TestThread2("https://imgoss.douyucdn.cn/bj/yuba/default/2021/03/26/202103262200428765268485985.jpg","2.jpg");
        TestThread2 testThread3 = new TestThread2("https://img.douyucdn.cn/data/yuba/default/2019/08/18/201908182138163129577786480.200x0.jpg","3.jpg");

        new Thread(testThread1).start();
        new Thread(testThread2).start();
        new Thread(testThread3).start();


    }
}


//下载器
class WebDownloader{
    //下载方法
    public  void downloader(String url, String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");
        }
    }
}

小结

• 继承Thread类

  • 子类继承Thread类具备多线程能力
  • 启动线程：子类对象.start
  • 不建议使用：避免OPP单线程继承局限性

• 实现Runnable接口

  • 实现接口Runnale具有多线程能力
  • 递送线程：传入目标对象+Thread对象.start()
  • 推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用
    )