多线程
1 简介
1.1 多任务、多线程
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普通方法调用:只有主线程一条执行路径
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多线程:多条执行路径,主线程和子线程并行交替执行
如下图所示:
1.2 程序.进程.线程
一个进程可以有多个线程,例如视频中同时听声音、看图像、发弹幕等等
Process与Thread:
- 首先,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
- 进程则是执行程序的一次执行过程,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含若干个线程,且一个进程中至少有一个线程。线程是CPU调度和执行的单位。例如在之前代码中接触到的main()函数即为一个主线程。
【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,所以就有同时执行的错觉。
1.3 小结
- 线程就是独立的执行路径
- 在程序运行时,即使没有主动创建线程,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,例如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
2 线程创建
三种创建方式:
- Thread class --> 继承Thread类
- Runnable接口 --> 实现Runnable接口
- Callable接口 --> 实现Callable接口
前两种创建方式为重点,对于第三种创建方式,现阶段了解即可。
2.1 Thread
【学习提示】查看JDK帮助文档
- 自定义线程类以继承Thread类
- **重写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
package com.duo.demo01;//创建线程方式一:继承Thread类,重写run()方法,调用start()开启线程
public class ThreadTest1 extends Thread {@Overridepublic void run() {//run方法线程体for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("在写代码" + i);}}public static void main(String[] args) { //main线程,主线程//创建一个线程对象ThreadTest1 threadTest1 = new ThreadTest1();//调用start()方法开启线程threadTest1.start();for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("在看视频" + i);}}
}
//注意:线程开启不一定立即执行,由CPU调度执行
运行结果:
如果按照之前学习的思路,"在看视频"字符串应当会按照代码顺序在执行完threadTest1线程后才输出,然而如上所示,"在看视频"和"在写代码"字符串是交替完成输出的,这表明主线程与所建线程同时执行,而且可以得出,线程开启后不一定立即执行,由CPU调度执行。
【练习】多线程同步下载图片
package com.duo.demo01;import org.apache.commons.io.FileUtils;import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;//练习Thread,实现多线程同步下载图片
public class ThreadTest2 extends Thread {private String url; //网络图片地址private String name; //下载保存的图片文件名public ThreadTest2(String url, String name) {//构造器传参this.url = url;this.name = name;}//下载图片线程的执行体@Overridepublic void run() {webDownLoader webDownLoader = new webDownLoader();webDownLoader.downLoader(url, name);System.out.println(name + "已下载完成");}public static void main(String[] args) {ThreadTest2 t1 = new ThreadTest2("https://img-blog.csdnimg.cn/a4bbb67340ce46a293b725868b3997b4.jpeg", "星空.jpg");ThreadTest2 t2 = new ThreadTest2("https://img-blog.csdnimg.cn/8dc90f70dca8437d868c655bcd0db7fc.jpeg", "黄昏.jpg");ThreadTest2 t3 = new ThreadTest2("https://img-blog.csdnimg.cn/cc83486a8a7b46a193dac95decc4ad31.jpeg", "旷野.jpg");t1.start();t2.start();t3.start();}
}//下载器类
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) {System.out.println("IO异常,downLoader方法出现问题");}}
}
运行结果:
同样可以发现,下载执行的顺序并非是按照主线程中t1.start() --> t2.start() --> t3.start()的顺序(“星空” --> “黄昏” --> “旷野”)完成。