線程篇（一）：Java中的線程(基礎)

線程和進程的概念

幾乎所有的操作系統都支持進程的概念，所有運行中的任務通常對應一個進程（Process）。當一個程序進入內存運行時，即變成一個進程。進程是處於運行過程中的程序，並且具有一定的獨立功能，進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。

多線程則擴展了多進程的概念，使得同一個進程可以同時併發處理多個任務。線程（Thread）也被稱作輕量級進程（Lightweight Process），線程是進程的執行單元。就像進程在操作系統中的地位一樣，線程在程序中是獨立的、併發的執行流。當進程被初始化後，主線程就被創建了。對於絕大多數的應用程序來說，通常僅要求有一個主線程，但也可以在該進程內創建多條順序執行流，這些順序執行流就是線程，每個線程也是相互獨立的。

線程是進程的組成部分，一個進程可以擁有多個線程，一個線程必須有一個父進程。線程可以擁有自己的堆棧、自己的程序計數器和自己的局域變量，但不擁有系統資源，它與父進程的其他線程共享該進程所擁有的全部資源。因爲多個線程共享父進程裏的全部資源，因此編程更加方便；但必須更加小心，因爲需要確保線程不會妨礙同一進程裏的其他線程。

線程的創建和啓動

JAVA多線程實現方式主要有三種：繼承Thread類、實現Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程。其中前兩種方式線程執行完後都沒有返回值，只有最後一種是帶返回值的。

1.繼承Thread類創建線程類

用一個子類繼承Thread，然後在類中重寫run()方法，這個run()方法就是線程要執行的任務。然後再創建這個子類的對象，調用他的start()方法即可開啓該線程。示例如下：

public class FirstThread extends Thread{

	@Override
	public void run()
	{
		for (int i = 0; i < 10 ;i++)
		{
			System.out.println(this.currentThread()+" num:"+i);
		}
	}
	
	public static void main(String[] args){
		FirstThread thread_0 = new FirstThread();
		FirstThread thread_1 = new FirstThread();
		thread_0.start();
		thread_1.start();
	}
}

兩個線程會隨機分配內存運行空間，所以運行結果也是隨機值，其中一次運行結果如下，我們可以看到兩個線程是交替執行的。

Thread[Thread-0,5,main] num:0
Thread[Thread-0,5,main] num:1
Thread[Thread-1,5,main] num:0
Thread[Thread-0,5,main] num:2
Thread[Thread-0,5,main] num:3
Thread[Thread-1,5,main] num:1
Thread[Thread-1,5,main] num:2
Thread[Thread-1,5,main] num:3
Thread[Thread-0,5,main] num:4
Thread[Thread-0,5,main] num:5
Thread[Thread-0,5,main] num:6
Thread[Thread-1,5,main] num:4
Thread[Thread-0,5,main] num:7
Thread[Thread-0,5,main] num:8
Thread[Thread-0,5,main] num:9
Thread[Thread-1,5,main] num:5
Thread[Thread-1,5,main] num:6
Thread[Thread-1,5,main] num:7
Thread[Thread-1,5,main] num:8
Thread[Thread-1,5,main] num:9

2.實現Runnable接口創建子線程

首先定義一個實現Runnable接口的類，重寫run()方法，與上一個實現方式相同，run()方法是該線程的執行體。再創建該類的實例，用這個實例作爲target來創建Thread對象，用Thread對象調用start()方法，即可開啓線程。代碼如下所示：

public class SecondThread implements Runnable{

	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread() +" num:"+i);
		}
	}
	public static void main(String[] args){
		SecondThread thread_0 = new SecondThread();
		SecondThread thread_1 = new SecondThread();
		new Thread(thread_0).start();
		new Thread(thread_1).start();
	}
}

與線程的第一個實現方式不同，SecondThread只能作爲Thread的target，才能執行線程。運行結果如下：

Thread[Thread-0,5,main] num:0
Thread[Thread-0,5,main] num:1
Thread[Thread-1,5,main] num:0
Thread[Thread-1,5,main] num:1
Thread[Thread-1,5,main] num:2
Thread[Thread-1,5,main] num:3
Thread[Thread-1,5,main] num:4
Thread[Thread-1,5,main] num:5
Thread[Thread-1,5,main] num:6
Thread[Thread-0,5,main] num:2
Thread[Thread-1,5,main] num:7
Thread[Thread-0,5,main] num:3
Thread[Thread-0,5,main] num:4
Thread[Thread-1,5,main] num:8
Thread[Thread-0,5,main] num:5
Thread[Thread-0,5,main] num:6
Thread[Thread-0,5,main] num:7
Thread[Thread-0,5,main] num:8
Thread[Thread-1,5,main] num:9
Thread[Thread-0,5,main] num:9

3.使用Callable和Future創建有返回值的線程

使用Callable和Future我們可以創建一個帶有返回值的線程，我們基本上很少使用這種方式。在Android中更是很少，因爲在獲取子線程的返回值的時候，會阻塞當前線程，違反我們使用線程的目的。下面我們來說一下這種線程的使用方式，分以下幾個步驟：

1、創建一個Callable的實現類，並實現它的call()方法。

2、用FutureTask來包裝Callable對象，創建FutureTask的對象task。

3、把FutureTask對象task作爲Thread的target，創建一個Thread對象，並開啓線程。

4、用task.get()獲取子線程的返回值。注意調用該方法時，會阻塞當前線程，直到獲取到子線程的返回值。

public class ThirdThread {
	public static void main(String[] args)
	{
		
		FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(new Callable<Integer>() {
			@Override
			public Integer call() throws Exception {
				int i = 0;
				for (;i<10;i++)
				{
					System.out.println(Thread.currentThread() + " num:"+i);
				}
				return i;
			}
		});
		Thread thread = new Thread(task);
		thread.start();
		
		for (int j = 0;j < 10; j++)
		{
			System.out.println(Thread.currentThread() + " num:"+j);
		}
		
		try {
			System.out.println("子線程的返回值：" +  task.get());
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("錯誤的提示e" + e);
		}
	}
}

打印結果如下：

Thread[main,5,main] num:0
Thread[main,5,main] num:1
Thread[main,5,main] num:2
Thread[main,5,main] num:3
Thread[main,5,main] num:4
Thread[Thread-0,5,main] num:0
Thread[Thread-0,5,main] num:1
Thread[main,5,main] num:5
Thread[Thread-0,5,main] num:2
Thread[Thread-0,5,main] num:3
Thread[Thread-0,5,main] num:4
Thread[Thread-0,5,main] num:5
Thread[Thread-0,5,main] num:6
Thread[Thread-0,5,main] num:7
Thread[Thread-0,5,main] num:8
Thread[Thread-0,5,main] num:9
Thread[main,5,main] num:6
Thread[main,5,main] num:7
Thread[main,5,main] num:8
Thread[main,5,main] num:9
子線程的返回值：10

其中Thread[main,5,main]代表的是主線程，java程序在進入main()方法的時候，就已經創建的一個線程，這個線程就是主線程。獲取子線程的返回值的方法需要使用try-catch包裹。

以上是三種線程的基本使用方式。該篇爲Java的線程基礎篇，只是爲Android線程入門。所以更深的Java線程知識，之後再補充。