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JavaEE-多线程初阶(1)

目录

1. 线程的概念

1.1 线程是是什么

1.2 为什么要有线程

1.3 线程和进程的区别

1.4 Java的线程和操作系统线程的关系

2. 第一个多线程程序

2.1 Hello Thread

2.2 使用jconsole观察线程

3. 创建线程

3.1 继承Thread类

3.2 实现Runnable接口


1. 线程的概念

1.1 线程是是什么

⼀个线程就是⼀个 "执⾏流". 每个线程之间都可以按照顺序执⾏⾃⼰的代码. 多个线程之间 "同时" 执⾏着多份代码.
我们设想如下场景:
⼀家公司要去银⾏办理业务,既要进⾏财务转账,⼜要进⾏福利发放,还得进⾏缴社保。
如果只有张三⼀个会计就会忙不过来,耗费的时间特别⻓。为了让业务更快的办理好,张三⼜找来两
位同事李四、王五⼀起来帮助他,三个⼈分别负责⼀个事情,分别申请⼀个号码进⾏排队,⾃此就有
了三个执⾏流共同完成任务,但本质上他们都是为了办理⼀家公司的业务。
此时,我们就把这种情况称为多线程,将⼀个⼤任务分解成不同⼩任务,交给不同执⾏流就分别排队
执⾏。其中李四、王五都是张三叫来的,所以张三⼀般被称为主线程(Main Thread)。

1.2 为什么要有线程

首先, "并发编程" 成为 "刚需".
单核 CPU 的发展遇到了瓶颈. 要想提⾼算⼒, 就需要多核 CPU. ⽽并发编程能更充分利⽤多核 CPU
资源.
有些任务场景需要 "等待 IO", 为了让等待 IO 的时间能够去做⼀些其他的⼯作, 也需要⽤到并发编程.
其次, 虽然多进程也能实现 并发编程, 但是线程⽐进程更轻量.
创建线程⽐创建进程更快.
销毁线程⽐销毁进程更快.
调度线程⽐调度进程更快.
关于线程调度:
操作系统内核进行控制的。
程序员在应用程序这个层次,无法感知,也无法干预。
最后, 线程虽然⽐进程轻量, 但是⼈们还不满⾜, 于是⼜有了 "线程池"(ThreadPool) 和 "协程"
(Coroutine)
关于线程池我们后⾯再介绍. 关于协程的话题我们此处暂时不做过多讨论.

1.3 线程和进程的区别

进程是包含线程的. 每个进程⾄少有⼀个线程存在,即主线程。
进程和进程之间不共享内存空间. 同⼀个进程的线程之间共享同⼀个内存空间.
进程是系统分配资源的最小单位,线程是系统调度的最小单位。
⼀个进程挂了⼀般不会影响到其他进程. 但是⼀个线程挂了, 可能把同进程内的其他线程⼀起带走(整个进程崩溃).
【注意】
IDEA本身也是一个JAVA进程
在IDEA中运行一个JAVA代码,就会通过IDEA进程,又创建出一个新的JAVA进程 (这俩进程是有父子关系的)
也就是说, 进程之间存在父子关系,而线程之间不存在。

1.4 Java的线程和操作系统线程的关系

线程是操作系统中的概念. 操作系统内核实现了线程这样的机制, 并且对⽤户层提供了⼀些 API 供⽤户使⽤(例如 Linux 的 pthread 库).
Java 标准库中 Thread 类可以视为是对操作系统提供的 API 进⾏了进⼀步的抽象和封装.

2. 第一个多线程程序

2.1 Hello Thread

每个线程都是⼀个独⽴的执⾏流
多个线程之间是 "并发" 执⾏的.
class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            System.out.println("Hello Thread");
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t=new MyThread();
            t.start();
        while(true){
            System.out.println("Hello Main");
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

执行现象:

【注意】

1.这里的run方法相当于一个“回调函数”:

写一个函数,自己不调用,交给别人调用。


2.使用Thread.sleep方法时会抛出异常:InterruptedException

这个异常在run方法里只能用try catch处理,而在main方法里可以使用throws处理

原因:

父类Thread里的run方法并没有throws InterruptedException,

因此在子类里重写run方法时也不能有throws InterruptedException。

(子类重写的方法除了代码块以外必须保持与父类方法一致)

而main方法并不是对某个方法的重写,因此可以throws InterruptedException 。

2.2 使用jconsole观察线程

使用jconsole工具可以观察正在运行中的java线程,以上面写的死循环多线程代码为例:

具体流程:

1.找到jconsole的位置:

先找到jdk的位置:

进入jdk里的bin目录:

2.运行程序并且使用jconsole连接程序:

中间可能会弹出不安全的连接,直接继续连接即可。

3. 创建线程

3.1 继承Thread类

上述的“第一个多线程程序”就是继承了Thread类,大致写法如下:

3.2 实现Runnable接口

class MyRunnable implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("这里写线程运行的代码...");
    }
}

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable= new MyRunnable();
        Thread t=new Thread(runnable);
        t.start();
    }
}

MyRunnable里的写法跟MyThread里差不多:都是重写run方法。

区别在于main方法里的调用:创建 Thread 类实例, 调⽤ Thread 的构造⽅法时将 Runnable 对象作为 target 参数。

可以理解为MyRunnable里写的是线程运行的逻辑,然后再将运行逻辑作为参数传入线程里供线程执行。这样的做法可以达到解耦合的效果。

代码中,希望能做到低耦合、高内聚

低耦合:一个代码被修改了不会影响到其他的代码,即修改代码对整个程序的影响低。

(模块之间,依赖尽量小,影响尽量小)

高内聚:一个模块内,把有关联的东西都放在一起。(方便查找)


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