并發(fā)與并行

并發(fā)：在操作系統(tǒng)中，是指一個(gè)時(shí)間段中有幾個(gè)程序都處于已啟動運(yùn)行到運(yùn)行完畢之間，且這幾個(gè)程序都是在同一個(gè)處理機(jī)上運(yùn)行，但任一個(gè)時(shí)刻點(diǎn)上只有一個(gè)程序在處理機(jī)上運(yùn)行

并行：一組程序按獨(dú)立異步的速度執(zhí)行，無論從微觀還是宏觀，程序都是一起執(zhí)行的。

對比：并發(fā)是指:在同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，兩個(gè)或多個(gè)程序執(zhí)行，有時(shí)間上的重疊(宏觀上是同時(shí),微觀上仍是順序執(zhí)行)

進(jìn)程與線程

進(jìn)程（Process）是計(jì)算機(jī)中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位，是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)

線程（英語：thread）是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位。它被包含在進(jìn)程之中，是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位。一條線程指的是進(jìn)程中一個(gè)單一順序的控制流，一個(gè)進(jìn)程中可以并發(fā)多個(gè)線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。

java的線程

java多線程機(jī)制

多線程是指一個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)存在幾個(gè)執(zhí)行體，按照幾條不同的執(zhí)行線索共同工作的情況。java多線程機(jī)制，它使得編程人員可以很方便的開發(fā)出具有多線程功能、能同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)的強(qiáng)大應(yīng)用程序。java內(nèi)置對多線程的支持，java虛擬機(jī)可以快速的從一個(gè)線程切換到另一個(gè)線程。這些線程的輪流執(zhí)行使得每個(gè)線程都有機(jī)會使用cpu資源。

java的主線程

每個(gè)java程序都含有一個(gè)線程，那就是主線程（main線程）。Java應(yīng)用程序都是從主類main方法執(zhí)行的，當(dāng)jvm加載代碼，發(fā)現(xiàn)賣弄方法之后，就會啟動一個(gè)線程，這個(gè)線程就是主線程，負(fù)責(zé)執(zhí)行main方法。如果在主線程里面創(chuàng)建其他線程，就會在主線程和其他線程來回切換，直到其他所有線程結(jié)束才會結(jié)束主線程

線程的生命周期

運(yùn)行

線程創(chuàng)建之后只占有了內(nèi)存資源，在JVM管理的線程中并沒有剛剛創(chuàng)建的這個(gè)線程，只有這個(gè)線程調(diào)用start（）方法后，JVM才知道有一個(gè)新線程進(jìn)入隊(duì)列等待cpu調(diào)用。

中斷原因（4種）

jVM把cpu資源切換給其他線程。

線程使用cpu期間，執(zhí)行了sleep(int millsecond)方法，使當(dāng)前線程進(jìn)入休眠狀態(tài)，調(diào)用該方法之后會立即讓出cpu，經(jīng)過參數(shù)millsecond指定的毫秒后，重新加入隊(duì)列等待cpu。

-使用cpu期間，執(zhí)行了wait()方法，使得當(dāng)前進(jìn)程進(jìn)入等待狀態(tài)，這個(gè)等待個(gè)sleep()不同，這個(gè)等待需要其他線程調(diào)用notify()方法喚醒該線程，此線程才會重新進(jìn)入隊(duì)列，等待cpu。

線程使用cpu期間，執(zhí)行了某個(gè)操作進(jìn)入阻塞狀態(tài)，例如（讀、寫、打印等），只有這些造成阻塞的原因完成，這個(gè)線程才會進(jìn)入隊(duì)列，等待cpu。

創(chuàng)建線程（3種）

繼承Thread類實(shí)現(xiàn)線程創(chuàng)建

• 一種是創(chuàng)建一個(gè)類繼承Thread類，這種繼承可以重復(fù)使用！
• 一種是直接使用匿名內(nèi)部類繼承，這種類型只能使用一次，每次使用都要重新創(chuàng)建
• 不論哪種都需要重寫run()方法，并且在定義之后調(diào)用start()方法，把這個(gè)線程調(diào)入線程隊(duì)列等待調(diào)用。

下面我們使用匿名內(nèi)部類創(chuàng)建一個(gè)打印100以內(nèi)的奇數(shù)線程，使用類繼承Thread類打印100內(nèi)的偶數(shù)線程。

package hello;

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        Thread1 thread1 = new Thread1();
        Thread thread = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    if (i % 2 == 1) {
                    //打印線程名，線程名是從0開始的
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
                    }
                }
            }
        };

        thread1.start();
        thread.start();


    }
}

class Thread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        for(int i=0;i<100;i++){
            if (i%2==0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
            }
        }
    }
}

方法說明

start()啟動當(dāng)前線程；調(diào)用當(dāng)前線程的run()方法

run()：需要重寫Thread類中的此方法，將創(chuàng)建線程需要執(zhí)行的操作聲明在此方法中

currentThread()：返回執(zhí)行當(dāng)前代碼的線程

getName()：獲取當(dāng)前線程的名字

setName(String name)：設(shè)置當(dāng)前線程的名字

yield()：釋放當(dāng)前CPU的執(zhí)行權(quán)

join()：在線程a中調(diào)用線程b的join()，此時(shí)線程a就進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到線程b完全執(zhí)行完之后，線程a在結(jié)束阻塞狀態(tài)

sleep(int millitime)：讓當(dāng)前線程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒時(shí)間內(nèi)，當(dāng)前進(jìn)程是阻塞狀態(tài)

isAlive()：判斷當(dāng)前線程是否存活（線程執(zhí)行完之前都是存活的）

實(shí)現(xiàn)Runnable接口

我們還是創(chuàng)建兩個(gè)線程，一個(gè)打印奇數(shù)，一個(gè)打印偶數(shù)，但是有一個(gè)線程每次調(diào)用會睡眠（阻塞）10ms。

使用實(shí)現(xiàn)接口Runnable方法，必須重寫run()方法。

package hello;

public class Hello {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new MyThread1());
        /*
        Thread thread = new Thread(new MyThread1());
        就相當(dāng)于 ,就是創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)類的對象，再把這個(gè)對象用Thread()構(gòu)造器的方法創(chuàng)建
        MyThread1 myThread1 = new MyThread1();
        Thread thread = new Thread(myThread1);
         */
        Thread thread1 = new Thread(new MyThread2());
        thread.start();
        thread1.start();

    }
}


class MyThread1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<100;i++) {
            if (i % 2 == 1) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }
}

class MyThread2 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<100;i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);

            }
        }
    }
}

開發(fā)中，優(yōu)先選擇實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式創(chuàng)建線程

原因：

實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式?jīng)]有類的單繼承性的局限性（一個(gè)類只能繼承一個(gè)父類，繼承了Thread類就不能在繼承其他類了）

實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式更適合來處理多個(gè)線程之間有共享數(shù)據(jù)的情況

實(shí)現(xiàn)Callable接口

Runnable接口是沒有返回值的 Callable有返回值，可以拋出異常

Thread類并不接受Callable對象?？梢允褂肍utureTask類實(shí)現(xiàn)Runnable接口和Future接口

Future就是對于具體的Runnable或者Callable任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行取消、查詢是否完成、獲取結(jié)果。必要時(shí)可以通過get方法獲取執(zhí)行結(jié)果，該方法會阻塞直到任務(wù)返回結(jié)果。

Java的類是單繼承的設(shè)計(jì)，如果采用繼承Thread的方式實(shí)現(xiàn)多線程，則不能繼承其他的類，采用接口能夠更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

FutureTask有兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)，一個(gè)以Callable為參數(shù)，另外一個(gè)以Runnable為參數(shù)。

我理解的就是通過FutureTask把Callable變成通過Runnable接口創(chuàng)建的，因?yàn)镕utureTask繼承了Runnable接口。主要原因是Thread類不接受Callable創(chuàng)建，但是接受Runnable創(chuàng)建的線程。

package hello;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class Hello {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        MyThread1 myThread1 = new MyThread1();
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new MyThread1());
        new Thread(futureTask).start();//開啟線程
        System.out.println(futureTask.get());//獲取返回值

    }
}


class  MyThread1 implements Callable<Integer> {

    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int count = 0;
        for (int i = 1;i<100;i++){
            if (i%3==0){
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
}

線程池

線程池的執(zhí)行過程

實(shí)例

package hello;


import java.util.concurrent.*;

public class Hello {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //創(chuàng)建線程池
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 5, TimeUnit.MILLISECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(2),
                new ThreadFactory() {
                    @Override
                    public Thread newThread(Runnable r) {
                        Thread thread = new Thread(r);
                        thread.setName("myThread");
                        return thread;
                    }
                },
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

        //threadPoolExecutor.submit();
        threadPoolExecutor.execute(new MyThread());//提交任務(wù)
        threadPoolExecutor.shutdown();//關(guān)閉線程池


    }
}

class MyThread implements Runnable{

    @Override
    public void run() {
        for (int i=0;i<10;i++){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

以上就是詳解Java實(shí)現(xiàn)多線程的三種方式的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java多線程的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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