多線程

原創 Ikuno 2018-09-06 01:00

概念：

1.進程：

    定義：在一個操作系統中，每個獨立運行的程序都可以稱爲一個進程，也就是“正在運行的程序”。
    
    在多任務操作系統中，表面上看是支持進程併發執行的，但實際上這些進程並不是同時運行的。

2.線程：

    定義：每個運行的程序都是一個進程，在一個進程中還可以有多個單元同時運行，這些執行單元可以看做程序執行的一條條線索，這些線索被稱爲線程。

    操作系統中的每一個進程中至少存在一個線程。當一個Java程序啓動時，就會產生一個進程，該進程會默認創建一個線程，在這個線程上會運行main()方法中的代碼。

線程的創建：

    java中實現多線程有兩種方式，一種是繼承java.long包下的Thread類，覆寫Thread類的run()方法，在run()方法中實現運行在線程上的代碼；另一種是實現java.long.Runnable接口，同樣是在run()方法中實現運行在線程上的代碼。

    1.繼承Thread類創建多線程

        在學習多線程之前，先來看看我們所熟悉的單線程程序：
        Example01：
         
  1. public class Example01 {
  2.  public static void main(String[] args) {
  3.  MyThread myThread=new MyThread(); // 創建MyThread實例對象
  4.  myThread.run(); // 調用MyThread類的run()方法
  5.  while (true) { // 該循環是一個死循環，打印輸出語句
  6.  System.out.println("Main方法在運行");
  7.  }
  8.  }
  9. }
  10. class MyThread {
  11.  public void run() {
  12.  while (true) { // 該循環是一個死循環，打印輸出語句
  13.  System.out.println("MyThread類的run()方法在運行");
  14.  }
  15.  }
  16. }




        運行結果如下所示：

        


概念：



1.進程：



    定義：在一個操作系統中，每個獨立運行的程序都可以稱爲一個進程，也就是“正在運行的程序”。



    



    在多任務操作系統中，表面上看是支持進程併發執行的，但實際上這些進程並不是同時運行的。



2.線程：



    定義：每個運行的程序都是一個進程，在一個進程中還可以有多個單元同時運行，這些執行單元可以看做程序執行的一條條線索，這些線索被稱爲線程。







    操作系統中的每一個進程中至少存在一個線程。當一個Java程序啓動時，就會產生一個進程，該進程會默認創建一個線程，在這個線程上會運行main()方法中的代碼。







線程的創建：



    java中實現多線程有兩種方式，一種是繼承java.long包下的Thread類，覆寫Thread類的run()方法，在run()方法中實現運行在線程上的代碼；另一種是實現java.long.Runnable接口，同樣是在run()方法中實現運行在線程上的代碼。



    1.繼承Thread類創建多線程



        在學習多線程之前，先來看看我們所熟悉的單線程程序：



        Example01：



        



  1. public class Example01 {
  2.  public static void main(String[] args) {
  3.  MyThread myThread=new MyThread(); // 創建MyThread實例對象
  4.  myThread.run(); // 調用MyThread類的run()方法
  5.  while (true) { // 該循環是一個死循環，打印輸出語句
  6.  System.out.println("Main方法在運行");
  7.  }
  8.  }
  9. }
  10. class MyThread {
  11.  public void run() {
  12.  while (true) { // 該循環是一個死循環，打印輸出語句
  13.  System.out.println("MyThread類的run()方法在運行");
  14.  }
  15.  }
  16. }




        運行結果如下所示：

        
         從上圖可以看出，程序一直打印的是“MyThread類的run()方法在運行”，這是因爲該程序是一個單線程程序，當調用MyThread類的run()方法時，遇到死循環，循環會一直進行。因此,MyThread類的打印語句將永遠執行，而main()方法中的打印語句無法得到執行。


        如果希望上述代碼中兩個while循環中的打印語句能夠併發執行，就需要實現多線程。


        Example02：






  1. public class Example02 {
  2.  public static void main(String[] args) {
  3.  MyThread myThread = new MyThread(); // 創建線程MyThread的線程對象
  4.  myThread.start(); // 開啓線程
  5.  while (true) { // 通過死循環語句打印輸出
  6.  System.out.println("main()方法在運行");
  7.  }
  8.  }
  9. }
  10. class MyThread extends Thread {
  11.  public void run() {
  12.  while (true) { // 通過死循環語句打印輸出
  13.  System.out.println("MyThread類的run()方法在運行");
  14.  }
  15.  }
  16. }




運行結果如下：




 從上述結果看，兩個while循環中的打印語句輪流執行了，說明該例子實現了多線程。







分析：單線程的程序在運行時，會按照代碼的調用順序進行執行。而在多線程中,main()方法和MyThread類的run()方法卻可以同時運行互不影響，這正是單線程與多線程的區別。





實現Runnable接口創建多線程





    通過繼承Thread類有一定侷限性。因爲Java中只支持單繼承，一個類一旦繼承了某個父類就無法再繼承Thread類。爲了克服這種弊端，Thread類提供了另外一種構造方法Thread(Runnable target),其中Runnable是一個接口，他只有一個run()方法。當通過Thread(Runnable target)構造方法創建線程對象時，只需要爲該方法傳遞一個實現了Runnable接口的實例對象，這樣創建線程將調用實現了Runnable接口中的run()方法作爲運行代碼，而不需要調用Thread類的run()方法，接下來通過一個案例來演示如何通過實現Runnable接口的方式來創建多線程，如下所示：


Example03：






  1. public class Example03 {
  2.  public static void main(String[] args) {
  3.  MyThread myThread = new MyThread(); // 創建MyThread的實例對象 
  4.  Thread thread=new Thread(myThread); // 創建線程對象
  5.  thread.start(); // 開啓線程，執行線程中的run()方法
  6.  while (true) {
  7.  System.out.println("main()方法在運行");
  8.  }
  9.  }
  10. }
  11. class MyThread implements Runnable {
  12.  public void run() { // 線程的代碼段，當調用start()方法時，線程從此處開始執行
  13.  while (true) {
  14.  System.out.println("MyThread類的run()方法在運行");
  15.  }
  16.  }
  17. }









運行結果如下所示：




 MyThread類實現了Runnable接口，並重寫了Runnable接口中的run()方法，通過Thread類的構造方法將MyThread類的實力對象作爲參數傳入。從運行結果看出該例實現了多線程。




        


後臺線程


    對java程序來說，只要還有一個前臺進程在運行，這個進程就不會結束，如果一個進程中只有後臺線程雲心，這個進程就會結束。這裏提到的前臺線程和後臺線程是一種相對的概念，新創建的線程默認都是前臺線程，如果某個線程對象在啓動之前調用了setDeamon(true)語句，這個線程就會變成一個後臺線程。





Example04






  1. class DamonThread implements Runnable { // 創建DamonThread類，實現Runnable接口
  2.  public void run() { // 實現接口中的run()方法
  3.  while (true) {
  4.  System.out.println(Thread.currentThread().getName()
  5.  + "---is running.");
  6.  }
  7.  }
  8. }
  9. public class Example04 {
  10.  public static void main(String[] args) {
  11.  System.out.println("main線程是後臺線程嗎?"+ Thread.currentThread().isDaemon());//通過Thread的currentThread()方法得到當前線程對象
  12.  DamonThread dt = new DamonThread(); // 創建一個DamonThread對象dt
  13.  Thread t = new Thread(dt,"後臺線程"); // 創建線程t共享dt資源
  14.  System.out.println("t線程默認是後臺線程嗎? "+t.isDaemon()); // 判斷是否爲後臺線程
  15.  t.setDaemon(true); // 將線程t設置爲後臺線程
  16.  t.start(); // 調用start()方法開啓線程t
  17.  for(int i=0;i<10;i++){ 
  18.  System.out.println(i);
  19.  }
  20.  }
  21. }










運行結果如下所示：




 該示例演示了一個後臺線程結束的過程。當開啓線程t時，會執行死循環中的打印語句，但我們將線程t設置爲後臺線程後，當前臺線程死亡後,JVM會通知後臺線程。由於後臺線程從接受指令到作出相應需要一段時間，因此打印了幾次“後臺線程---is running.”語句後，後臺線程也結束了。由此說明進程中只有後臺線程運行時，程序就會結束。









   注意：將某個線程設置爲後臺線程，必須在該線程啓動之前，也就是說setDeamon()方法必須在start()方法之前調用，否則就會引發IllegalThreadStateException異常。





         從上圖可以看出，程序一直打印的是“MyThread類的run()方法在運行”，這是因爲該程序是一個單線程程序，當調用MyThread類的run()方法時，遇到死循環，循環會一直進行。因此,MyThread類的打印語句將永遠執行，而main()方法中的打印語句無法得到執行。


        如果希望上述代碼中兩個while循環中的打印語句能夠併發執行，就需要實現多線程。


        Example02：






  1. public class Example02 {
  2.  public static void main(String[] args) {
  3.  MyThread myThread = new MyThread(); // 創建線程MyThread的線程對象
  4.  myThread.start(); // 開啓線程
  5.  while (true) { // 通過死循環語句打印輸出
  6.  System.out.println("main()方法在運行");
  7.  }
  8.  }
  9. }
  10. class MyThread extends Thread {
  11.  public void run() {
  12.  while (true) { // 通過死循環語句打印輸出
  13.  System.out.println("MyThread類的run()方法在運行");
  14.  }
  15.  }
  16. }




運行結果如下：




 從上述結果看，兩個while循環中的打印語句輪流執行了，說明該例子實現了多線程。







分析：單線程的程序在運行時，會按照代碼的調用順序進行執行。而在多線程中,main()方法和MyThread類的run()方法卻可以同時運行互不影響，這正是單線程與多線程的區別。





實現Runnable接口創建多線程





    通過繼承Thread類有一定侷限性。因爲Java中只支持單繼承，一個類一旦繼承了某個父類就無法再繼承Thread類。爲了克服這種弊端，Thread類提供了另外一種構造方法Thread(Runnable target),其中Runnable是一個接口，他只有一個run()方法。當通過Thread(Runnable target)構造方法創建線程對象時，只需要爲該方法傳遞一個實現了Runnable接口的實例對象，這樣創建線程將調用實現了Runnable接口中的run()方法作爲運行代碼，而不需要調用Thread類的run()方法，接下來通過一個案例來演示如何通過實現Runnable接口的方式來創建多線程，如下所示：


Example03：






  1. public class Example03 {
  2.  public static void main(String[] args) {
  3.  MyThread myThread = new MyThread(); // 創建MyThread的實例對象 
  4.  Thread thread=new Thread(myThread); // 創建線程對象
  5.  thread.start(); // 開啓線程，執行線程中的run()方法
  6.  while (true) {
  7.  System.out.println("main()方法在運行");
  8.  }
  9.  }
  10. }
  11. class MyThread implements Runnable {
  12.  public void run() { // 線程的代碼段，當調用start()方法時，線程從此處開始執行
  13.  while (true) {
  14.  System.out.println("MyThread類的run()方法在運行");
  15.  }
  16.  }
  17. }









運行結果如下所示：




 MyThread類實現了Runnable接口，並重寫了Runnable接口中的run()方法，通過Thread類的構造方法將MyThread類的實力對象作爲參數傳入。從運行結果看出該例實現了多線程。




        


後臺線程


    對java程序來說，只要還有一個前臺進程在運行，這個進程就不會結束，如果一個進程中只有後臺線程雲心，這個進程就會結束。這裏提到的前臺線程和後臺線程是一種相對的概念，新創建的線程默認都是前臺線程，如果某個線程對象在啓動之前調用了setDeamon(true)語句，這個線程就會變成一個後臺線程。





Example04






  1. class DamonThread implements Runnable { // 創建DamonThread類，實現Runnable接口
  2.  public void run() { // 實現接口中的run()方法
  3.  while (true) {
  4.  System.out.println(Thread.currentThread().getName()
  5.  + "---is running.");
  6.  }
  7.  }
  8. }
  9. public class Example04 {
  10.  public static void main(String[] args) {
  11.  System.out.println("main線程是後臺線程嗎?"+ Thread.currentThread().isDaemon());//通過Thread的currentThread()方法得到當前線程對象
  12.  DamonThread dt = new DamonThread(); // 創建一個DamonThread對象dt
  13.  Thread t = new Thread(dt,"後臺線程"); // 創建線程t共享dt資源
  14.  System.out.println("t線程默認是後臺線程嗎? "+t.isDaemon()); // 判斷是否爲後臺線程
  15.  t.setDaemon(true); // 將線程t設置爲後臺線程
  16.  t.start(); // 調用start()方法開啓線程t
  17.  for(int i=0;i<10;i++){ 
  18.  System.out.println(i);
  19.  }
  20.  }
  21. }










運行結果如下所示：




 該示例演示了一個後臺線程結束的過程。當開啓線程t時，會執行死循環中的打印語句，但我們將線程t設置爲後臺線程後，當前臺線程死亡後,JVM會通知後臺線程。由於後臺線程從接受指令到作出相應需要一段時間，因此打印了幾次“後臺線程---is running.”語句後，後臺線程也結束了。由此說明進程中只有後臺線程運行時，程序就會結束。









   注意：將某個線程設置爲後臺線程，必須在該線程啓動之前，也就是說setDeamon()方法必須在start()方法之前調用，否則就會引發IllegalThreadStateException異常。













    





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