在操作系统中的运行的程序就是进程,而进程通常采用多进程执行
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程序
指令和数据的有序集合,本身没有任何运行的含义,是静态概念
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进程
是执行程序的一次执行过程,是一个动态概念,是系统资源分配的单位
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线程
一个进程通常包括多个线程,线程是CPU调度和执行的单位
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,为系统的入口,用于执行整个程序;
在一个进程中,如果开辟了多个线程,线程的运行有调度器安排调度,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;
对于同一份资源操作时,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(重点) 三种创建方式Thread class ---------> 继承Thread类(重点)
Runnable接口 -------> 实现Runnable接口(重点)
Callable接口 ----------> 实现Callable接口(了解)
Thread- 自定义线程类继承Thread类
- 重写run方法,编写线程执行体
- 在主线程中创建线程对象,使用start方法启动线程
不建议使用:避免OOP单继承局限性
public class TestThread1 extends Thread {
public void run() {
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()方法开启线程
//testThread1.start();
testThread1.run();
for (int i = 0; i <200; i++) {
System.out.println("我在学习多线程!!!!"+i);
}
}
}
调用run()
只有主线程一条 执行路径
调用start()
多条执行路径,主线程和子线程并行交替执行
总结:线程开启不一定立即执行,由CPU调度执行
案例 下载图片import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.*;
import java.net.URL;
//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;//报错扥文件名
//有参构造
public TestThread2(String url, String name) {
this.url = url;
this.name = name;
}
//下载图片线程的执行体
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 t = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/7a4b3711368e4b97ac97384bf117b8d0.jpeg", "1.jpeg");
TestThread2 t1 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/7a4b3711368e4b97ac97384bf117b8d0.jpeg", "2.jpeg");
TestThread2 t2 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/7a4b3711368e4b97ac97384bf117b8d0.jpeg", "3.jpeg");
t.start();
t1.start();
t2.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");
}
}
}
实现Runnable接口
定义MyRunnable类实现Runnable接口
实现run()方法,编写线程执行体
创建线程对象,调用start()方法启动对象
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
//创建线程方式2:实现Runnable接口,重写run方法,执行线程需要丢入Runnable接口实现类,调用start方法
public class TestThread3 implements Runnable {
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) {
//创建Runnable接口的实现对象
TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
//创建线程对象,通过线程对象来开启线程
// Thread thread = new Thread(testThread3);
//
// thread.start();
new Thread(testThread3).start();
for (int i = 0; i <200; i++) {
System.out.println("我在学习多线程---"+i);
}
}
}
启动线程:传入目标对象+Thread对象.start()
new Thread(testThread3).start();
多线程同时操作同一个对象
买火车票例子
//发现问题:多个线程操作同一个资源的情况下,线程不安全,数据紊乱
public class TestThread4 implements Runnable {
//票数
private int ticketNums = 10;
@Override
public void run() {
while (true) {
if (ticketNums <= 0) {
break;
}
//捕获异常
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--->拿到了第" + ticketNums-- + "张票");
}
}
public static void main(String[] args) {
TestThread4 ticket = new TestThread4();
new Thread(ticket, "小红").start();
new Thread(ticket, "老师").start();
new Thread(ticket, "黄牛党").start();
}
}
线程状态
创建线程 就绪状态 阻塞状态 运行状态 死亡状态
线程停止不推荐使用stop()、destroy()方法 已废弃
推荐线程自己停止
建议使用一个标志位进行终止变量 当flag=false,则终止线程运行。
// 测试stop
// 1.建议线程正常停止-->利用次数,不建议死循环
// 2.建议使用标志位-->设置一个标志位
// 3.不要使用stop或者destroy等过时或者JDK不建议使用的方法
public class TestStop implements Runnable {
// 1. 设置一个标志位
private boolean flag = true;
@Override
public void run() {
int i = 0;
while (flag) {
System.out.println("run...Thread" + i++);
}
}
// 2. 设置一个公开的方法停止线程,转换标志位
public void stop() {
this.flag = false;
}
public static void main(String[] args) {
TestStop teststop = new TestStop();
new Thread(teststop).start();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
System.out.println("main..." + i);
if (i == 900) {
//调用stop()切换标志位,让线程终止
teststop.stop();
System.out.println("该线程停止了");
}
}
}
}
线程休眠
sleep(时间)指定当前线程阻塞的毫秒数
sleep存在异常InterruptedException
sleep时间达到后线程进入就绪状态
sleep可以模拟网络延时,倒计时等
每个对象都有一个锁,sleep不会释放锁
//倒计时
public class TestSleep2 {
public static void main(String[] args) {
try {
tenDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//模拟倒计时
public static void tenDown() throws InterruptedException {
int num = 10;//10秒
while (true) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(num--);
if (num <= 0) {
break;
}
}
}
}
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
//打印当前系统时间
public class TestSleep2 {
public static void main(String[] args) {
Date startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//获取系统当前时间
while (true) {
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(new SimpleDateFormat("HH:mm:ss").format(startTime));
startTime = new Date(System.currentTimeMillis());//更新当前时间
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//模拟倒计时
public static void tenDown() throws InterruptedException {
int num = 10;//10秒
while (true) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(num--);
if (num <= 0) {
break;
}
}
}
}
线程礼让
礼让线程,让当前正在执行的线程暂停,但不阻塞
将线程从运行状态转为就绪状态
让CPU重新调度,礼让不一定成功
//测试礼让线程
public class TestYield {
public static void main(String[] args) {
MyYeild myYeild = new MyYeild();
new Thread(myYeild, "a").start();
new Thread(myYeild, "b").start();
}
}
class MyYeild implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程开始执行");
Thread.yield();//礼让
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程停止执行");
}
}
Join
Join合并线程,待此线程执行完成后,在执行其他线程,其他线程阻塞
//测试Join方法
public class TestJoin implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 500; i++) {
System.out.println("线程vip" + i);
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
//启动我们的线程
TestJoin testJoin = new TestJoin();
Thread thread = new Thread(testJoin);
thread.start();
//主线程
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
if (i == 200) {
thread.join();//插队
}
System.out.println("main" + i);
}
}
}
线程优先级
Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入就绪状态的所有线程,线程调度器按照优先级决定应该调度哪个线程来执行。
线程的优先级用数字表示,范围从1~10.
Thread.MIN PRIORITY = 1;
Thread.MAX_ PRIORITY = 10;
Thread.NORM_ PRIORITY = 5;
使用以下方式改变或获取优先级
getPriority() . setPriority(int xxx)
//测试优先级
public class TestPriority {
public static void main(String[] args) {
//主线程默认优先级
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + Thread.currentThread().getPriority());
MyPriority myPriority = new MyPriority();
Thread t1 = new Thread(myPriority);
Thread t2 = new Thread(myPriority);
Thread t3 = new Thread(myPriority);
Thread t4 = new Thread(myPriority);
Thread t5 = new Thread(myPriority);
Thread t6 = new Thread(myPriority);
//先设置优先级,再启动
t1.start();
t2.setPriority(1);
t2.start();
t3.setPriority(4);
t3.start();
t4.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);//MAX_PRIORITY=10
t4.start();
t5.setPriority(8);
t5.start();
t6.setPriority(7);
t6.start();
}
}
class MyPriority implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + Thread.currentThread().getPriority());
}
}
优先级的设定建议在start()调度前
守护(daemon)线程 线程分为用户线程和守护线程
虚拟机必须确保用户线程执行完毕
虚拟机不用等待守护线程执行完毕
如,后台记录操作日志,监控内存垃圾回收等待…
//测试守护线程
public class TestDaemon {
public static void main(String[] args) {
God god = new God();
You you = new You();
Thread thread = new Thread(god);
//默认false表示是用户线程,正常的线程都是用户线程...
thread.setDaemon(true);
//上帝守护线程启动
thread.start();
//你 用户线程启动
new Thread(you).start();
}
}
//上帝
class God implements Runnable {
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println("上帝保佑着你");
}
}
}
//你
class You implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 36500; i++) {
System.out.println("你一生都开心的活着");
}
System.out.println("====goodbye!world====");
}
}
线程同步(重点)
并发
同一个对象被多个线程同时操作
同步方法 由于我们可以通过private关键字来保证数据对象只能被方法访问,所以我们只需要针对方法提出一套机制,这套机制就是synchronized关键字,它包括两种用法:synchronized 方法和synchronized块.
public synchronized void method(int args) {
}
synchronized方法控制对“对象”的访问,每个对象对应-把锁,每个synchronized方法都必须获得调用该方法的对象的锁才能执行,否则线程会阻塞,方法-旦执行,就独占该锁,直到该方法返回才释放锁,后面被阻塞的线程才能获得这个锁,继续执行
总结import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
public class ThreadNew {
public static void main(String[] args) {
new MyThread1().start();
new Thread(new MyThread2()).start();
FutureTask futureTask = new FutureTask(new MyThread3());
new Thread(futureTask).start();
try {
Integer integer=futureTask.get();
System.out.println(integer);
}catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//1、继承Thread类
class MyThread1 extends Thread {
public void run() {
System.out.println("MyThread1");
}
}
//2、实现Runnable接口
class MyThread2 implements Runnable {
public void run() {
System.out.println("MyThread2");
}
}
//3、实现callable接口
class MyThread3 implements Callable {
public Integer call() throws Exception {
System.out.println("MyThread3");
return 100;
}
}



