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Java并發(fā)編程示例(一)：線程的創(chuàng)建和執(zhí)行

更新時(shí)間：2014年12月05日 09:29:43 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Java并發(fā)編程示例(一)：線程的創(chuàng)建和執(zhí)行,本文是系列文章的第一篇,需要的朋友可以參考下

開門見山

在IT圈里，每當(dāng)我們談?wù)摬l(fā)時(shí)，必定會(huì)說起在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行的一系列線程。如果這臺(tái)電腦上有多個(gè)處理器或者是一個(gè)多核處理器，那么這時(shí)是實(shí)實(shí)在在的“同時(shí)運(yùn)行”；但是，如果計(jì)算機(jī)只有一個(gè)單核處理器，那么這時(shí)的“同時(shí)運(yùn)行”只是表象而已。

所有的現(xiàn)代操作系統(tǒng)全部支持任務(wù)的并發(fā)執(zhí)行。你可以邊聽音樂，邊上網(wǎng)看新聞，還不耽誤首發(fā)電子郵件。我們可以說，這種并發(fā)是進(jìn)程級(jí)并發(fā) 。在進(jìn)程內(nèi)部，我也可以看到有許許多多的并發(fā)任務(wù)。我們把運(yùn)行在一個(gè)進(jìn)程里面的并發(fā)任務(wù)稱線程。

和并發(fā)相關(guān)的另外一個(gè)常見概念是并行。并發(fā)與并行之間，存在著一些不同，也存在著一些聯(lián)系。一些程序員（Author，竊譯為“程序員”）認(rèn)為，在一個(gè)單核處理器上多線程地執(zhí)行應(yīng)用程序就是并發(fā)，并且你可以觀察到程序員的執(zhí)行；另外，當(dāng)你的程序以多線程的形式運(yùn)行在多個(gè)處理器或者是多核處理器上時(shí)，就是并行。還有一些程序員認(rèn)為如果應(yīng)用程序的線程沒有按照預(yù)先設(shè)定好的順序執(zhí)行就是并發(fā)；為了簡化問題解決方案而是用個(gè)線程，并且這些線程是按照一定順序在執(zhí)行，那么這是并行。

本章將通過十二個(gè)示例來演示如何使用Java7的API來執(zhí)行一些基本的線程操作。你將可以看到，在Java程序中，如何創(chuàng)建、執(zhí)行線程，如何控制線程的執(zhí)行，如何將一組線程作為一個(gè)單元來操縱等等。

在本節(jié)，我們將學(xué)習(xí)如何在Java程序中創(chuàng)建線程，以及如何運(yùn)行。在Java程序中，一切皆為 Object ，線程也是如此。創(chuàng)建線程的方式有兩種：

1.繼承Thread類，并且重寫run()方法；
2.創(chuàng)建一個(gè)類，實(shí)現(xiàn)Runnable接口，然后創(chuàng)建一個(gè)Thread類的對(duì)象，然后將實(shí)現(xiàn)Runnable接口的類的實(shí)例作為參數(shù)，傳遞給Thread類的實(shí)例。

在本節(jié)，我們將使用第二種方式，來創(chuàng)建十個(gè)線程，并且運(yùn)行起來。每個(gè)線程計(jì)算并打印兩個(gè)十以內(nèi)的整數(shù)之積。

知其然

根據(jù)下面所述的步驟來實(shí)現(xiàn)這里例子：

1.創(chuàng)建一個(gè)名為Calculator的類，并且實(shí)現(xiàn)Runnable接口。代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Calculator implements Runnable {

2.聲明一個(gè)私有的整形屬性，名稱為number，實(shí)現(xiàn)該類的構(gòu)造函數(shù)來初始化剛剛聲明的屬性。代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

private int number;

public Calculator(int number) {
this.number = number;
}

3.實(shí)現(xiàn)run()方法，該方法是我們創(chuàng)建的線程執(zhí)行時(shí)運(yùn)行的程序（instruction），故而該方法用于計(jì)算乘法表。具體代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

@Override

public void run() {

    for (int i = 0; i < 10; i++) {

        System.out.printf("%s: %d * %d = %d\n",

                Thread.currentThread().getName(),

                number, i, i * number);

    }

}

4.現(xiàn)在，是時(shí)候?qū)崿F(xiàn)示例應(yīng)用的主類(main class)了。創(chuàng)建名為Main的類，在該類中添加main方法。代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

5.在main()方法內(nèi)部，創(chuàng)建一個(gè)遍歷十次的for循環(huán)，在循環(huán)體內(nèi)，創(chuàng)建一個(gè)Calculator類的對(duì)象calculator，創(chuàng)建一個(gè)Thread類的對(duì)象thread，將calculator作為構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，傳遞給thread的初始化語句。最后，調(diào)用thread對(duì)象的start()方法。代碼如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

for (int i = 0; i < 10; i++) {

    Calculator calculator = new Calculator(i);

    Thread thread = new Thread(calculator);

    thread.start();

}

6.運(yùn)行這個(gè)程序，看不同線程是如何并發(fā)執(zhí)行的。

知其所以然

下面是運(yùn)行程序時(shí)，控制臺(tái)打印出來的的一段輸出，我們可以看到我們創(chuàng)建的所有線程都在并發(fā)執(zhí)行。

復(fù)制代碼代碼如下:

Thread-3: 3 * 5 = 15

Thread-0: 0 * 2 = 0

Thread-3: 3 * 6 = 18

Thread-1: 1 * 6 = 6

Thread-1: 1 * 7 = 7

Thread-3: 3 * 7 = 21

Thread-3: 3 * 8 = 24

Thread-0: 0 * 3 = 0

Thread-0: 0 * 4 = 0

Thread-3: 3 * 9 = 27

Thread-1: 1 * 8 = 8

所有的Java程序最少執(zhí)行一個(gè)線程。當(dāng)我們運(yùn)行Java程序時(shí)，Java虛擬機(jī)（以后稱為JVM）會(huì)運(yùn)行一個(gè)線程，調(diào)用含有main()方法的程序。

當(dāng)調(diào)用Thread對(duì)象的start()方法時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建另外一個(gè)線程。調(diào)用多少次start()方法，就會(huì)創(chuàng)建多少個(gè)線程。

當(dāng)所有線程執(zhí)行完成后，Java程序會(huì)隨之終止。（非特殊情況下，是所有非后臺(tái)（non-daemon）線程執(zhí)行完成）當(dāng)啟動(dòng)線程（例如執(zhí)行main()方法的線程）終止后，其余線程會(huì)繼續(xù)執(zhí)行直到完成計(jì)算任務(wù)。當(dāng)其中一個(gè)線程調(diào)用System.exit()，請(qǐng)求JVM中止程序時(shí)，所有線程中止其執(zhí)行。

調(diào)用Thread對(duì)象的run()方法時(shí)，不會(huì)創(chuàng)建線程；同樣，調(diào)用實(shí)現(xiàn)Runnable接口的類run()方法時(shí)，也不會(huì)創(chuàng)建線程。只有調(diào)用Thread對(duì)象的start()方法時(shí)，才會(huì)創(chuàng)建線程。

永無止境

正如本節(jié)開頭所說，還有另外一種創(chuàng)建線程的方法：繼承Thread類，重寫run()方法，這樣，就可以創(chuàng)建一個(gè)Thread子類的對(duì)象，然后調(diào)用該對(duì)象的start()方法來創(chuàng)建線程。

復(fù)制代碼代碼如下:

因?yàn)闇?zhǔn)備面試，找來一堆Java多線程方面的資料，其中包括這本《Java 7 Concurrency Cookbook》，講解的非常淺顯易懂，非常適合對(duì)多線程了解不多，又想認(rèn)真學(xué)習(xí)一下的朋友。找了找，沒找到中文版，干脆自己動(dòng)手豐衣足食。所以，計(jì)劃出一個(gè)非官方翻譯版，書名暫時(shí)定為 《Java7并發(fā)示例集》。

拿來主義

本文是從《Java 7 Concurrency Cookbook》（D瓜哥竊譯為《Java7并發(fā)示例集》）翻譯而來，僅作為學(xué)習(xí)資料使用。沒有授權(quán)，不得用于任何商業(yè)行為。

小有所成

原書沒有完整代碼，不利于查看。所以，D瓜哥加了一個(gè)小節(jié)，專門展示本節(jié)所示的完整版代碼。

Calculator類的完整代碼

復(fù)制代碼代碼如下:

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe1;

/**
* Date: 2013-09-13
* Time: 21:42
*/
public class Calculator implements Runnable {
private int number;

    public Calculator(int number) {
        this.number = number;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.printf("%s: %d * %d = %d\n",
                    Thread.currentThread().getName(),
                    number, i, i * number);
        }
    }
}

Main類的完整代碼

復(fù)制代碼代碼如下:

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe1;

/**
* Date: 2013-09-13
* Time: 19:46
*/
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Calculator calculator = new Calculator(i);
            Thread thread = new Thread(calculator);
            thread.start();
        }
    }
}

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