【Java多线程】初识线程及三种创建方式

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-09-23 16:44 106阅读 0赞

> [ ➤ Java多线程编程【一文全解】][_ Java]

### 文章目录 ###

*  线程简介
 *  进程的创建
 *   *  > 继承 Thread 类
     *  > 实现 Runnable 接口
     *  > 实现 Callable 接口

# 线程简介 #

![在这里插入图片描述][e4ff7fe855d64b3fb92734a2610f5321.jpeg]  
普通的程序中，方法的调用是执行到方法的时候，程序跳转到方法体中进行，是按照顺序进行的，而多线程则是多任务“同时”进行，即“边吃饭边看电视”，而不是“吃完饭再看电视”，**多线程是并发执行的**。（并发：短时刻内交替执行，宏观上是“同时”执行的）

*  **程序**是指令和数据的有序集合，是静态的存储；
 *  **进程**是执行程序的一次执行过程，是动态的执行，是系统资源分配的单位；
 *  一个进程可包含若干个**线程**，一个进程至少拥有一个线程，线程是CPU调度和执行的单位；

可以这么理解：电脑上的QQ存储在硬盘中，是一个**程序**，当我们运行它的时候，它就成为了一个**进程**，得到了系统资源分配，而它的功能比如可以同时聊天同时打电话还可以逛空间和发邮件，这些诸多功能就是**线程**。

> 注意：很多多线程其实是模拟出来的，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，在同一个时间点，CPU只能执行一个代码，但因为切换的很快，就有“同时”执行的错觉，这就是并发。

*  线程是独立的执行路径；
 *  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（垃圾回收）；
 *  主线程即 main（）函数，是系统的入口，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，先后顺序由调度器（操作系统）就决定，无法干预；
 *  对同一份资源操作时，会存在资源抢夺问题，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；
 *  线程可以共享进程的资源，不必再单独分配，所以线程的引入提升了性能。

> Java虚拟机允许应用程序同时执行多个执行线程，每个线程都有优先权

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# 进程的创建 #

进程的创建有如下三种方式：  
![在这里插入图片描述][466e26fb9e374a6eb36704b7a1329cf8.png]

## > 继承 Thread 类 ##

*  自定义线程类继承 Thread 类；
 *  重写 run( ) 方法，编写程序执行体；
 *  创建线程对象，调用 start( ) 方法启动线程；

通过打印输出来判断多线程的执行顺序：

//创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start()方法
    public class TestThread01 extends Thread{
        
        @Override
        public void run() {
        
            //run方法线程体
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                System.out.println("敲代码+"+i);
            }
        }
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //main主线程
            
            //创建一个线程对象
            TestThread01 t1 = new TestThread01();
            
            //调用start()方法开启
            t1.start();
            
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        
                System.out.println("学习Java+"+i);
            }
        }
    }

运行可知，并没有按顺序执行，而是并发执行的（由CPU调度执行）：  
![在这里插入图片描述][f6cc959bfb4e47c499dafd3b51031249.png]

## > 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( ) 方法启动线程；

> 推荐使用 Runnable对象，因为Java单继承的局限性

//创建线程方式二：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 TestThread02 implements Runnable{
        
        @Override
        public void run() {
        
            //run方法线程体
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                System.out.println("敲代码+"+i);
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            //创建一个Runnable接口的实现类对象
            TestThread02 testThread02 = new TestThread02();
            /*
            创建线程对象，通过线程对象来开启线程
            Thread thread = new Thread(testThread02);
            thread.start();
             */
            new Thread(testThread02).start();
            
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        
                System.out.println("学习Java+"+i);
            }
        }
    
    }

![在这里插入图片描述][71b56b11d42c48e6a080b0754bd6b61c.png]

> 对比 **继承Thread类** 和 **实现Runnable接口** 两种方法：![在这里插入图片描述][d0ee15e94c0f4f7e8ba88085b906c56e.png]
> 
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> 
> **继承Thread类**
> 
>  *  子列继承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，方便同一个对象被多个线程使用；

## > 实现 Callable 接口 ##

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(1);
5.  提交执行：Future result = ser.submit(thread01);
6.  获取结果：boolean r1 = result.get();
7.  关闭服务：ser.shutdownNow();

//进程创建方式三:实现Callable接口
    public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
        
        //重写call()方法
        @Override
        public Boolean call() throws Exception {
        
            System.out.println("方法体");
            return true;
        }
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        	//创建对象
            TestCallable tc = new TestCallable();
    
            //创建执行服务
            ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
    
            //提交执行
            Future<Boolean> result = ser.submit(tc);//通过服务提交线程
    
            //获取结果
            boolean b = result.get(); //call()方法返回类型
            
            //关闭服务
            ser.shutdown();
        }
    }

> Callable的好处：
> 
> 1.  可以定义返回值；
> 2.  可以抛出异常；

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[_ Java]: https://blog.csdn.net/Lov1_BYS/article/details/128007355
[e4ff7fe855d64b3fb92734a2610f5321.jpeg]: https://img-blog.csdnimg.cn/e4ff7fe855d64b3fb92734a2610f5321.jpeg
[466e26fb9e374a6eb36704b7a1329cf8.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/466e26fb9e374a6eb36704b7a1329cf8.png
[f6cc959bfb4e47c499dafd3b51031249.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/f6cc959bfb4e47c499dafd3b51031249.png
[71b56b11d42c48e6a080b0754bd6b61c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/71b56b11d42c48e6a080b0754bd6b61c.png
[d0ee15e94c0f4f7e8ba88085b906c56e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/d0ee15e94c0f4f7e8ba88085b906c56e.png