Thread多线程笔记，很详细。

多线程

线程简介

普通方法调用和多线程

进程和线程

说起进程，就不得不说程序。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，它是一个动态的概念。是系统资源分配的单位
通常一个进程中可以包含若干个线程。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的情况下在同一时间点，cpu只能执行一个代码，因为切换很快，所以就有同时执行的错觉。

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，后台也会有很多线程，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

线程创建三种创建方式

继承Thread类

自定义线程类继承Thread类
从写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

public class TestThread1 extends Thread {  // 继承Thread类
    // 重写run()方法
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程..."+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        // 调用start()方法
        testThread1.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在看代码..."+i);
        }
    }
}
结果================
我在看代码...0
我在看代码...1
我在看代码...2
我在看代码...3
我在看代码...4
我在学习多线程...0
我在学习多线程...1
我在学习多线程...2
我在学习多线程...3
我在学习多线程...4
我在学习多线程...5
我在学习多线程...6
我在看代码...5
我在看代码...6
我在看代码...7
我在看代码...8
我在看代码...9
我在学习多线程...7
我在学习多线程...8
我在学习多线程...9

结论：线程不一定立即执行，需要CPU安排调度

实现Runnable接口

定义一个类实现Runnable接口
实现run()方法，编写线程执行体
创建线程对象，调动start()方法启动线程

public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    // 实现run()方法
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程..."+i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
        Thread thread = new Thread(testThread3);
        // 调用start()方法
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我在看代码..."+i);
        }
    }
}
结果================
我在看代码...0
我在看代码...1
我在看代码...2
我在看代码...3
我在看代码...4
我在学习多线程...0
我在学习多线程...1
我在学习多线程...2
我在学习多线程...3
我在看代码...5
我在看代码...6
我在看代码...7
我在看代码...8
我在看代码...9
我在学习多线程...4
我在学习多线程...5
我在学习多线程...6
我在学习多线程...7
我在学习多线程...8
我在学习多线程...9

使用多线程实现网络图片下载：

引入包commons-io-2.11.0.jar，可以去maven仓库下载，链接：
https://mvnrepository.com/artifact/commons-io/commons-io/2.11.0

public class TestThread2 implements Runnable{
    private String url;  // 网络图片地址
    private String name;  // 图片的名字
    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(){
        WebDownLoad webDownLoad = new WebDownLoad();
        webDownLoad.downLoader(url,name);
        System.out.println("下载了图片："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 th1 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/b879abcdff0d446e95f64ca6a9ab857d.png#pic_center","1.jpg");
        TestThread2 th2 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/b879abcdff0d446e95f64ca6a9ab857d.png#pic_center","2.jpg");
        TestThread2 th3 = new TestThread2("https://img-blog.csdnimg.cn/b879abcdff0d446e95f64ca6a9ab857d.png#pic_center","3.jpg");
        new Thread(th1).start();
        new Thread(th2).start();
        new Thread(th3).start();
    }
}
// 下载器
class WebDownLoad{
    // 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("downLoader方法出现问题...");
        }
    }
}
结果==============
下载了图片：1.jpg
下载了图片：3.jpg
下载了图片：2.jpg

结论：多线程是并行执行，每次执行顺序不能人为干预。

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OOP单继承局限性
实现Runnable接口
- 实现Runnable接口具有多线程能力
- 启动线程：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

多并发问题

// 模拟购买火车票
public class TestThread4 implements Runnable{
    private int ticketNum = 10;

    @Override
    // 实现run()方法
    public void run() {
        while (true){
            if (ticketNum <= 0){
                break;
            }
            // Thread.currentThread().getName()可以获取当前线程的名字
            String name = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println(name+"抢到了第"+ticketNum+"张火车票");
            ticketNum--;
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        TestThread4 testThread4 = new TestThread4();
        Thread t1 = new Thread(testThread4,"小明");  // 给线程起名字
        Thread t2 = new Thread(testThread4,"老师");
        Thread t3 = new Thread(testThread4,"黄牛党");
        // 调用start()方法
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
结果=============
小明抢到了第10张火车票
黄牛党抢到了第10张火车票
老师抢到了第10张火车票
小明抢到了第7张火车票
老师抢到了第6张火车票
黄牛党抢到了第5张火车票
老师抢到了第4张火车票
小明抢到了第4张火车票
黄牛党抢到了第2张火车票
小明抢到了第1张火车票
黄牛党抢到了第1张火车票
老师抢到了第1张火车票

结论：多线程容易出现并发问题，资源抢夺，造成线程不安全。

龟兔赛跑案例

// 模拟龟兔赛跑
public class TestThread5 implements Runnable{
    private int step = 0;
    private static String winner;

    @Override
    // 实现run()方法
    public void run() {
        // 模拟兔子休息
        if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子")){
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        for (int i = 0; i <= 10; i++) {
            boolean flag = gameOver(i);
            if(flag){
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---->跑了第"+i+"步");
        }
    }
    // 判断是否完成比赛
    public boolean gameOver(int step){
        if(winner != null){
            return true;
        }else {
            if (step >= 10){
                winner = Thread.currentThread().getName();
                System.out.println("winner is "+ winner);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread5 testThread4 = new TestThread5();
        Thread t1 = new Thread(testThread4,"兔子");  // 给线程起名字
        Thread t2 = new Thread(testThread4,"乌龟");
        // 调用start()方法
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
结果=================
乌龟---->跑了第0步
乌龟---->跑了第1步
乌龟---->跑了第2步
兔子---->跑了第0步
兔子---->跑了第1步
乌龟---->跑了第3步
乌龟---->跑了第4步
乌龟---->跑了第5步
乌龟---->跑了第6步
乌龟---->跑了第7步
乌龟---->跑了第8步
乌龟---->跑了第9步
winner is 乌龟

实现Callable接口（了解即可）

实现Callable接口，需要返回值类型
重写call方法，需要抛出异常
创建目标对象
创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
提交执行：Future< Boolean> r1 = ser.submit(th1);
获取结果：Boolean rs1 = r1.get();
关闭服务：ser.shutdownNow();

public class TestThread6 implements Callable {
    private String url;  // 网络图片地址
    private String name;  // 图片的名字
    public TestThread6(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }
    // 下载图片线程的执行体
    public Boolean call(){
        WebDownLoads webDownLoad = new WebDownLoads();
        webDownLoad.downLoader(url,name);
        System.out.println("下载了图片："+name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        TestThread6 th1 = new TestThread6("https://img-blog.csdnimg.cn/b879abcdff0d446e95f64ca6a9ab857d.png#pic_center","1.jpg");
        TestThread6 th2 = new TestThread6("https://img-blog.csdnimg.cn/b879abcdff0d446e95f64ca6a9ab857d.png#pic_center","2.jpg");
        TestThread6 th3 = new TestThread6("https://img-blog.csdnimg.cn/b879abcdff0d446e95f64ca6a9ab857d.png#pic_center","3.jpg");
        // 创建执行服务
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
        // 提交执行：
        Future< Boolean> r1 = ser.submit(th1);
        Future< Boolean> r2 = ser.submit(th2);
        Future< Boolean> r3 = ser.submit(th3);
        // 获取结果
        Boolean rs1 = r1.get();
        Boolean rs2 = r2.get();
        Boolean rs3 = r3.get();
        // 关闭服务
        ser.shutdownNow();
        System.out.println(rs1);
        System.out.println(rs2);
        System.out.println(rs3);
    }
}

// 下载器
class WebDownLoads{
    // 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("downLoader方法出现问题...");
        }
    }
}
结果============
下载了图片：1.jpg
下载了图片：3.jpg
下载了图片：2.jpg
true
true
true

未完待续…

Thread多线程笔记，很详细。

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