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在Java 中多線程的實現方法有哪些,如何使用
Java多線程的創建及啟動
Java中線程的創建常見有如三種基本形式
1.繼承Thread類,重寫該類的run()方法。
複製代碼
1 class MyThread extends Thread {
2
3 private int i = 0;
4
5 @Override
6 public void run() {
7 for (i = 0; i 100; i++) {
8 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
9 }
10 }
11 }
複製代碼
複製代碼
1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0; i 100; i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
6 if (i == 30) {
7 Thread myThread1 = new MyThread(); // 創建一個新的線程 myThread1 此線程進入新建狀態
8 Thread myThread2 = new MyThread(); // 創建一個新的線程 myThread2 此線程進入新建狀態
9 myThread1.start(); // 調用start()方法使得線程進入就緒狀態
10 myThread2.start(); // 調用start()方法使得線程進入就緒狀態
11 }
12 }
13 }
14 }
複製代碼
如上所示,繼承Thread類,通過重寫run()方法定義了一個新的線程類MyThread,其中run()方法的方法體代表了線程需要完成的任務,稱之為線程執行體。當創建此線程類對象時一個新的線程得以創建,並進入到線程新建狀態。通過調用線程對象引用的start()方法,使得該線程進入到就緒狀態,此時此線程並不一定會馬上得以執行,這取決於CPU調度時機。
2.實現Runnable介面,並重寫該介面的run()方法,該run()方法同樣是線程執行體,創建Runnable實現類的實例,並以此實例作為Thread類的target來創建Thread對象,該Thread對象才是真正的線程對象。
複製代碼
1 class MyRunnable implements Runnable {
2 private int i = 0;
3
4 @Override
5 public void run() {
6 for (i = 0; i 100; i++) {
7 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
8 }
9 }
10 }
複製代碼
複製代碼
1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0; i 100; i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
6 if (i == 30) {
7 Runnable myRunnable = new MyRunnable(); // 創建一個Runnable實現類的對象
8 Thread thread1 = new Thread(myRunnable); // 將myRunnable作為Thread target創建新的線程
9 Thread thread2 = new Thread(myRunnable);
10 thread1.start(); // 調用start()方法使得線程進入就緒狀態
11 thread2.start();
12 }
13 }
14 }
15 }
複製代碼
相信以上兩種創建新線程的方式大家都很熟悉了,那麼Thread和Runnable之間到底是什麼關係呢?我們首先來看一下下面這個例子。
複製代碼
1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0; i 100; i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
6 if (i == 30) {
7 Runnable myRunnable = new MyRunnable();
8 Thread thread = new MyThread(myRunnable);
9 thread.start();
10 }
11 }
12 }
13 }
14
15 class MyRunnable implements Runnable {
16 private int i = 0;
17
18 @Override
19 public void run() {
20 System.out.println(“in MyRunnable run”);
21 for (i = 0; i 100; i++) {
22 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
23 }
24 }
25 }
26
27 class MyThread extends Thread {
28
29 private int i = 0;
30
31 public MyThread(Runnable runnable){
32 super(runnable);
33 }
34
35 @Override
36 public void run() {
37 System.out.println(“in MyThread run”);
38 for (i = 0; i 100; i++) {
39 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
40 }
41 }
42 }
複製代碼
同樣的,與實現Runnable介面創建線程方式相似,不同的地方在於
1 Thread thread = new MyThread(myRunnable);
那麼這種方式可以順利創建出一個新的線程么?答案是肯定的。至於此時的線程執行體到底是MyRunnable介面中的run()方法還是MyThread類中的run()方法呢?通過輸出我們知道線程執行體是MyThread類中的run()方法。其實原因很簡單,因為Thread類本身也是實現了Runnable介面,而run()方法最先是在Runnable介面中定義的方法。
1 public interface Runnable {
2
3 public abstract void run();
4
5 }
我們看一下Thread類中對Runnable介面中run()方法的實現:
複製代碼
@Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
複製代碼
也就是說,當執行到Thread類中的run()方法時,會首先判斷target是否存在,存在則執行target中的run()方法,也就是實現了Runnable介面並重寫了run()方法的類中的run()方法。但是上述給到的列子中,由於多態的存在,根本就沒有執行到Thread類中的run()方法,而是直接先執行了運行時類型即MyThread類中的run()方法。
3.使用Callable和Future介面創建線程。具體是創建Callable介面的實現類,並實現clall()方法。並使用FutureTask類來包裝Callable實現類的對象,且以此FutureTask對象作為Thread對象的target來創建線程。
看著好像有點複雜,直接來看一個例子就清晰了。
複製代碼
1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4
5 CallableInteger myCallable = new MyCallable(); // 創建MyCallable對象
6 FutureTaskInteger ft = new FutureTaskInteger(myCallable); //使用FutureTask來包裝MyCallable對象
7
8 for (int i = 0; i 100; i++) {
9 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
10 if (i == 30) {
11 Thread thread = new Thread(ft); //FutureTask對象作為Thread對象的target創建新的線程
12 thread.start(); //線程進入到就緒狀態
13 }
14 }
15
16 System.out.println(“主線程for循環執行完畢..”);
17
18 try {
19 int sum = ft.get(); //取得新創建的新線程中的call()方法返回的結果
20 System.out.println(“sum = ” + sum);
21 } catch (InterruptedException e) {
22 e.printStackTrace();
23 } catch (ExecutionException e) {
24 e.printStackTrace();
25 }
26
27 }
28 }
29
30
31 class MyCallable implements CallableInteger {
32 private int i = 0;
33
34 // 與run()方法不同的是,call()方法具有返回值
35 @Override
36 public Integer call() {
37 int sum = 0;
38 for (; i 100; i++) {
39 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” ” + i);
40 sum += i;
41 }
42 return sum;
43 }
44
45 }
複製代碼
首先,我們發現,在實現Callable介面中,此時不再是run()方法了,而是call()方法,此call()方法作為線程執行體,同時還具有返回值!在創建新的線程時,是通過FutureTask來包裝MyCallable對象,同時作為了Thread對象的target。那麼看下FutureTask類的定義:
1 public class FutureTaskV implements RunnableFutureV {
2
3 //….
4
5 }
1 public interface RunnableFutureV extends Runnable, FutureV {
2
3 void run();
4
5 }
於是,我們發現FutureTask類實際上是同時實現了Runnable和Future介面,由此才使得其具有Future和Runnable雙重特性。通過Runnable特性,可以作為Thread對象的target,而Future特性,使得其可以取得新創建線程中的call()方法的返回值。
執行下此程序,我們發現sum = 4950永遠都是最後輸出的。而「主線程for循環執行完畢..」則很可能是在子線程循環中間輸出。由CPU的線程調度機制,我們知道,「主線程for循環執行完畢..」的輸出時機是沒有任何問題的,那麼為什麼sum =4950會永遠最後輸出呢?
原因在於通過ft.get()方法獲取子線程call()方法的返回值時,當子線程此方法還未執行完畢,ft.get()方法會一直阻塞,直到call()方法執行完畢才能取到返回值。
上述主要講解了三種常見的線程創建方式,對於線程的啟動而言,都是調用線程對象的start()方法,需要特別注意的是:不能對同一線程對象兩次調用start()方法。
你好,本題已解答,如果滿意
請點右下角「採納答案」。
什麼是JAVA的多線程?
一、 什麼是多線程:
我們現在所使用操作系統都是多任務操作系統(早期使用的DOS操作系統為單任務操作系統),多任務操作指在同一時刻可以同時做多件事(可以同時執行多個程序)。
多進程:每個程序都是一個進程,在操作系統中可以同時執行多個程序,多進程的目的是為了有效的使用CPU資源,每開一個進程系統要為該進程分配相關的系統資源(內存資源)
多線程:線程是進程內部比進程更小的執行單元(執行流|程序片段),每個線程完成一個任務,每個進程內部包含了多個線程每個線程做自己的事情,在進程中的所有線程共享該進程的資源;
主線程:在進程中至少存在一個主線程,其他子線程都由主線程開啟,主線程不一定在其他線程結束後結束,有可能在其他線程結束前結束。Java中的主線程是main線程,是Java的main函數;
二、 Java中實現多線程的方式:
繼承Thread類來實現多線程:
當我們自定義的類繼承Thread類後,該類就為一個線程類,該類為一個獨立的執行單元,線程代碼必須編寫在run()方法中,run方法是由Thread類定義,我們自己寫的線程類必須重寫run方法。
run方法中定義的代碼為線程代碼,但run方法不能直接調用,如果直接調用並沒有開啟新的線程而是將run方法交給調用的線程執行
要開啟新的線程需要調用Thread類的start()方法,該方法自動開啟一個新的線程並自動執行run方法中的內容
結果:
java多線程的啟動順序不一定是線程執行的順序,各個線程之間是搶佔CPU資源執行的,所有有可能出現與啟動順序不一致的情況。
CPU的調用策略:
如何使用CPU資源是由操作系統來決定的,但操作系統只能決定CPU的使用策略不能控制實際獲得CPU執行權的程序。
線程執行有兩種方式:
1.搶佔式:
目前PC機中使用最多的一種方式,線程搶佔CPU的執行權,當一個線程搶到CPU的資源後並不是一直執行到此線程執行結束,而是執行一個時間片後讓出CPU資源,此時同其他線程再次搶佔CPU資源獲得執行權。
2.輪循式;
每個線程執行固定的時間片後讓出CPU資源,以此循環執行每個線程執行相同的時間片後讓出CPU資源交給下一個線程執行。
希望對您有所幫助!~
如何用Java編寫多線程
在java中要想實現多線程,有兩種手段,一種是繼續Thread類,另外一種是實現Runable介面。
對於直接繼承Thread的類來說,代碼大致框架是:
?
123456789101112 class 類名 extends Thread{ 方法1; 方法2; … public void run(){ // other code… } 屬性1; 屬性2; … }
先看一個簡單的例子:
?
12345678910111213141516171819202122232425262728 /** * @author Rollen-Holt 繼承Thread類,直接調用run方法 * */class hello extends Thread { public hello() { } public hello(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i 5; i++) { System.out.println(name + “運行 ” + i); } } public static void main(String[] args) { hello h1=new hello(“A”); hello h2=new hello(“B”); h1.run(); h2.run(); } private String name; }
【運行結果】:
A運行 0
A運行 1
A運行 2
A運行 3
A運行 4
B運行 0
B運行 1
B運行 2
B運行 3
B運行 4
我們會發現這些都是順序執行的,說明我們的調用方法不對,應該調用的是start()方法。
當我們把上面的主函數修改為如下所示的時候:
?
123456 public static void main(String[] args) { hello h1=new hello(“A”); hello h2=new hello(“B”); h1.start(); h2.start(); }
然後運行程序,輸出的可能的結果如下:
A運行 0
B運行 0
B運行 1
B運行 2
B運行 3
B運行 4
A運行 1
A運行 2
A運行 3
A運行 4
因為需要用到CPU的資源,所以每次的運行結果基本是都不一樣的,呵呵。
注意:雖然我們在這裡調用的是start()方法,但是實際上調用的還是run()方法的主體。
那麼:為什麼我們不能直接調用run()方法呢?
我的理解是:線程的運行需要本地操作系統的支持。
如果你查看start的源代碼的時候,會發現:
?
1234567891011121314151617 public synchronized void start() { /** * This method is not invoked for the main method thread or “system” * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added * to this method in the future may have to also be added to the VM. * * A zero status value corresponds to state “NEW”. */ if (threadStatus != 0 || this != me) throw new IllegalThreadStateException(); group.add(this); start0(); if (stopBeforeStart) { stop0(throwableFromStop); } } private native void start0();
注意我用紅色加粗的那一條語句,說明此處調用的是start0()。並且這個這個方法用了native關鍵字,次關鍵字表示調用本地操作系統的函數。因為多線程的實現需要本地操作系統的支持。
但是start方法重複調用的話,會出現java.lang.IllegalThreadStateException異常。
通過實現Runnable介面:
大致框架是:
?
123456789101112 class 類名 implements Runnable{ 方法1; 方法2; … public void run(){ // other code… } 屬性1; 屬性2; … }
來先看一個小例子吧:
?
123456789101112131415161718192021222324252627282930 /** * @author Rollen-Holt 實現Runnable介面 * */class hello implements Runnable { public hello() { } public hello(String name) { this.name = name; } public void run() { for (int i = 0; i 5; i++) { System.out.println(name + “運行 ” + i); } } public static void main(String[] args) { hello h1=new hello(“線程A”); Thread demo= new Thread(h1); hello h2=new hello(“線程B”); Thread demo1=new Thread(h2); demo.start(); demo1.start(); } private String name; }
【可能的運行結果】:
線程A運行 0
線程B運行 0
線程B運行 1
線程B運行 2
線程B運行 3
線程B運行 4
線程A運行 1
線程A運行 2
線程A運行 3
線程A運行 4
關於選擇繼承Thread還是實現Runnable介面?
其實Thread也是實現Runnable介面的:
?
12345678 class Thread implements Runnable { //… public void run() { if (target != null) { target.run(); } } }
其實Thread中的run方法調用的是Runnable介面的run方法。不知道大家發現沒有,Thread和Runnable都實現了run方法,這種操作模式其實就是代理模式。關於代理模式,我曾經寫過一個小例子呵呵,大家有興趣的話可以看一下:
Thread和Runnable的區別:
如果一個類繼承Thread,則不適合資源共享。但是如果實現了Runable介面的話,則很容易的實現資源共享。
?
1234567891011121314151617181920212223 /** * @author Rollen-Holt 繼承Thread類,不能資源共享 * */class hello extends Thread { public void run() { for (int i = 0; i 7; i++) { if (count 0) { System.out.println(“count= ” + count–); } } } public static void main(String[] args) { hello h1 = new hello(); hello h2 = new hello(); hello h3 = new hello(); h1.start(); h2.start(); h3.start(); } private int count = 5; }
【運行結果】:
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
大家可以想像,如果這個是一個買票系統的話,如果count表示的是車票的數量的話,說明並沒有實現資源的共享。
我們換為Runnable介面:
?
12345678910111213141516171819 /** * @author Rollen-Holt 繼承Thread類,不能資源共享 * */class hello implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i 7; i++) { if (count 0) { System.out.println(“count= ” + count–); } } } public static void main(String[] args) { hello he=new hello(); new Thread(he).start(); } private int count = 5; }
【運行結果】:
count= 5
count= 4
count= 3
count= 2
count= 1
總結一下吧:
實現Runnable介面比繼承Thread類所具有的優勢:
1):適合多個相同的程序代碼的線程去處理同一個資源
2):可以避免java中的單繼承的限制
3):增加程序的健壯性,代碼可以被多個線程共享,代碼和數據獨立。
所以,本人建議大家勁量實現介面。
?
java 多線程是什麼?
線程定義比較抽象,簡單的說就是一個代碼執行流。許多執行流可以混合在一起由CPU調度。線程是允許各種任務交互執行的方式。
Java的線程在操作系統的實現模式依系統不同而不同,可能是系統級別的進程或線程,但對於程序員來說並沒有影響。
任務交互的一個好處是增加程序響應。如一個界面程序執行一段耗時的資料庫查詢,使用單獨的線程可以讓界面依然響應用戶的其他輸入,而單線程只能等待查詢結束再處理。
JVM以及操作系統會優先處理優先順序別高的線程,但不代表這些線程一定會先完成。設定優先順序只能建議系統更快的處理,而不能強制。
另外,在運行時,並沒有按照函數分界,而是按照機器碼/彙編碼分界。也就是說不保證任何一段代碼是被完整而不打斷的執行的(除非你已經使用同步手段)。正由於如此,各種線程同步的方法應運而生。
原創文章,作者:小藍,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-tw/n/247208.html