文章目录视频学习：【狂神说Java】多线程详解
线程简介->线程创建->线程实现->并发问题->死锁,生产者消费者等高级问题
- 1 线程简介
- 2 线程创建
- 2.1 继承Thread类
- 案例：多线程同步下载图片（commons-io包）
- 2.2 实现Runnable接口【常用】
- 案例：多人抢票系统
- 案例：龟兔赛跑
- 2.3 实现Callable 接口【了解即可】
- 任务：吃饭、玩手机、听音乐…（仿佛我可以一边写作业一边听歌，本质上我们的大脑再同—时间依旧只做了—件事）
- 多线程：为了提高使用效率，充分利用道路（多条道同时走车）
- 程序：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。
- 进程：执行程序的一次执行过程，它是动态的概念。是系统资源分配的单位。
- 线程：是CPU调度和执行的单位。
通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程至少有一个线程，不然没有存在的意义。
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的情况下，在同一时间点，cpu 只能执行一个代码，因为切换的很快，所以有同时执行的错觉。 - 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，线程的运行由调度器（CPU）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的干预的。
- 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。
线程实现三种方式：
1.继承Thread类
2.实现Runnable接口
3.实现Callable接口
步骤：
1.自定义线程类继承Thread类（通过查看源码发现Thread也是实现Runnable接口的）
2.重写run()方法，编写线程执行体
3.创建线程对象，调用start()方法启动线程子类对象.start()
注意：线程开启不一定立即执行，由CPU调度安排。
package threadd;
public class TestThread1 extends Thread {
@Override
public void run() {//线程入口
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("线程运行"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {//主线程
//创建线程对象
TestThread1 t1 = new TestThread1();
//调用start()方法 ，开启线程
t1.start();
//main线程，主线程
for (int i = 0; i < 1000; i++) {//主线程执行快一些，要多设置几个数
System.out.println("这是主线程"+i);
}
}
}
案例：多线程同步下载图片（commons-io包）
准备工作：
-
首先需要下载：commons-io包（搜索下载）
该工具包可以看成是java.io的扩展，让我们对文件操作更加方便。
下载链接：http://commons.apache.org/proper/commons-io/download_io.cgi -
下载好的库包之后，复制到项目中：
-
添加包：
实现多线程同步下图片：（随便找了我一篇博文右键【复制图片链接】）
package threadd;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
public class TestThread2 extends Thread {
private String url;//网络图片地址
private String name;//保存的文件名
public TestThread2(String url,String name){
this.name = name;
this.url = url;
}
//下载图片线程的执行体
@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) {
//创建多个线程对象
TestThread2 thread1 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/a3a9f2295be14064b3375fd6bd94ef3d.png", "1.jpg");
TestThread2 thread2 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/ca5f682c5b91445d9850664a6bd735f9.png", "2.jpg");
TestThread2 thread3 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/d40d0f011aac43d1af8b611d5bf81fba.png", "3.jpg");
//执行线程
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
}
//下载器
class WebDownloader{
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");
}
}
}
2.2 实现Runnable接口【常用】
步骤：
1.定义MyRunnable类实现Runnable接口
2.实现run()方法，编写线程执行体
3.创建线程对象，调用start()方法启动线程Thread对象(实现类).start()
注意：推荐使用Runnable对象，因为Java单继承的局限性。
package threadd;
public class TestThread3 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("线程运行"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {
//创建接口实现类
TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
//创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程
// Thread thread = new Thread(testThread3);
// thread.start();
new Thread(testThread3).start();
//main线程，主线程
for (int i = 0; i < 1000; i++) {//主线程执行快一些，要多设置几个数
System.out.println("这是主线程"+i);
}
}
}
案例：多人抢票系统
package threadd;
public class TestThread4 implements Runnable{
private int tickets = 1;//总共设置十张票
@Override
public void run() {
while(true){
if(tickets>10){
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抢到了："+tickets++);
try {
Thread.sleep(200);//模拟延时
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
TestThread4 t4 = new TestThread4();
new Thread(t4,"小王").start();
new Thread(t4,"小张").start();
new Thread(t4,"黄牛").start();
}
}
发现问题：多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，可能产生数据紊乱（在并发的时候处理）。
设计：
1.首先来个赛道距离，然后要离终点越来越近
2.判断比赛是否结束
3.打印出胜利者
4.龟兔赛跑开始
5.故事中是乌龟赢了，兔子需要睡觉
6.终于，乌龟赢了
package threadd;
//龟（tortoise）兔（rabbit）赛跑
public class TRRace implements Runnable{
//胜利者
private static String winner;
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= 100; i++) {//假定赛道100步
//5.模拟兔子休息
if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") || i % 10 == 0) {//10步休息一次
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//判断比赛是否结束
boolean flag = gameOver(i);
//如果比赛结束了，就停止程序
if (flag) {
break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->跑了" + i + "步");
}
}
//判断是否完成比赛
private boolean gameOver(int steps) {
if (winner != null) {//已经由胜利者了
return true;
} else {
if (steps >= 100) {
winner = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("Winner is " + winner);//打印胜利者
return true;
}
}
return false;
}
public static void main(String[] args) {
//4.比赛开始
TRRace race = new TRRace();
new Thread(race, "乌龟").start();
new Thread(race, "兔子").start();
}
}
2.3 实现Callable 接口【了解即可】
步骤
1.实现Callable接口，需要返回值类型
2.重写call方法，需要抛出异常
3.创建目标对象
4.创建执行服务ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
5.提交执行Future
6.获取结果Boolean rs1 = r1.get();
7.关闭服务ser.shutdownNow();
修改【案例：多线程同步下载图片】：
package threadd; import org.apache.commons.io.FileUtils; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.net.URL; import java.util.concurrent.*; public class TestCallable implements Callable{ private String url;//网络图片地址 private String name;//保存的文件名 public TestCallable(String url, String name) { this.name = name; this.url = url; } //下载图片线程的执行体 @Override public Boolean call() throws Exception { WebDownloader2 webDownloader2 = new WebDownloader2(); webDownloader2.downLoader2(url,name); System.out.println("下载了文件名为："+name); return true; } public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { TestCallable t1 = new TestCallable("https://img-blog.csdnimg.cn/a3a9f2295be14064b3375fd6bd94ef3d.png", "1.jpg"); TestCallable t2 = new TestCallable("https://img-blog.csdnimg.cn/ca5f682c5b91445d9850664a6bd735f9.png", "2.jpg"); TestCallable t3 = new TestCallable("https://img-blog.csdnimg.cn/d40d0f011aac43d1af8b611d5bf81fba.png", "3.jpg"); //1.创建执行服务 ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3); //2.提交执行 Future r1 = ser.submit(t1); Future r2 = ser.submit(t2); Future r3 = ser.submit(t3); //获取结果 Boolean rs1 = r1.get(); Boolean rs2 = r2.get(); Boolean rs3 = r3.get(); //关闭服务 ser.shutdownNow(); } } //下载器 class WebDownloader2{ public void downLoader2(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"); } } }
