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  • Chapter17 【异常、线程】

    异常

    1.1 异常概念

    异常,就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响.在程序中的意思就是:

    • 异常 :指的是程序在执行过程中,出现的非正常的情况,最终会导致JVM的非正常停止。

    在Java等面向对象的编程语言中,异常本身是一个类,产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。

    异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行.

    1.2 异常体系

    异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题,异常的根类是java.lang.Throwable,其下有两个子类:java.lang.Errorjava.lang.Exception,平常所说的异常指java.lang.Exception

    Throwable体系:

    • Error:严重错误Error,无法通过处理的错误,只能事先避免,好比绝症。
    • Exception:表示异常,异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正,使程序继续运行,是必须要处理的。好比感冒、阑尾炎。

    Throwable中的常用方法:

    • public void printStackTrace():打印异常的详细信息。

      包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。

    • public String getMessage():获取发生异常的原因。

      提示给用户的时候,就提示错误原因。

    • public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。

    出现异常,不要紧张,把异常的简单类名,拷贝到API中去查。

    1.3 异常分类

    我们平常说的异常就是指Exception,因为这类异常一旦出现,我们就要对代码进行更正,修复程序。

    异常(Exception)的分类:根据在编译时期还是运行时期去检查异常?

    • 编译时期异常:checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)
    • 运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)

    小结

    java.lang.Throwable:类是 Java语言中所有错误或异常的超类

    • Exception:编译期异常,进行编译(写代码)java程序出现的问题
      • RuntimeException:运行期异常,java程序运行过程中出现的问题
        • 异常就相当于程序得了一个小毛病(感冒发烧),把异常处理掉,程序就可以继续执行(吃点药,继续革命工作)
      • Error:错误
        • 错误就相当于程序得了一个无法治愈的得毛病(非典、新冠病毒),必须修改源代码,程序才能继续执行
    public class Demo01Exception {
        public static void main(String[] args) {
            // Exception:编译期异常,进行编译(**写代码**)java程序出现的问题
            // 用来格式化日期
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyy-MM-dd");
            Date date = null;
            try {
                // 吧字符串格式的日期,解析为Date格式的日期
                date = sdf.parse("1998-19-15");
            } catch (ParseException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(date);
    
            // RuntimeException:**运行期异常**,java程序运行过程中出现的问题
            int[] arr = {1,2,3,5};
            /*System.out.println(arr[6]);
            // Demo01Exception*/
            try {
                // 可能会出现异常的代码
                System.out.println(arr[6]);
            }catch (Exception e){
                // 异常的处理逻辑
                System.out.println(e);
            }
            System.out.println("后续代码");
        }
    }
    //  运行结果
    Thu Jul 15 00:00:00 CST 1999
    java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 6
    后续代码
    

    1.4 异常的产生过程解析

    先运行下面的程序,程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生的过程。

    第二章 异常的处理

    Java异常处理的五个关键字:try、catch、finally、throw、throws

    throws关键字:异常处理的第一种方式(交给别人)

    中断运行 后边的代码不能执行

    2.1 抛出异常throw

    在编写程序时,我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如,在定义方法时,方法需要接受参数。那么,当调用方法使用接受到的参数时,首先需要先对参数数据进行合法的判断,数据若不合法,就应该告诉调用者,传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。

    在java中,提供了一个throw关键字,它用来抛出一个指定的异常对象。那么,抛出一个异常具体如何操作呢?

    1. 创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。

    2. 需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢?怎么将这个异常对象传递到调用者处呢?通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象。

      throw用在方法内,用来抛出一个异常对象,将这个异常对象传递到调用者处,并结束当前方法的执行。

    throw关键字小结

    作用

    可以使用throw关键字在指定的方法中抛出异常

    作用格式

    throw new xxxException("异常产生的原因")

    注意:

    1. throw关键字必须写在方法的内部
    2. throw关键字后边new的对象必须是Exception或者Exception的子类对象
    3. throw关键字抛除指定的异常对象,我们就必须对这个异常的对象进行处理
      1. throw关键字后边创建的是RuntimeException 或者是RuntimeException的子类对象,我们可以不处理默认交给jvm处理(打印异常对象,中断程序)
      2. throw关键字后 创建的是编译异常(写代码时候报错),我们就必须处理这个异常,要么throws,要么try...catch
    public class Demo03Throw {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = new int[3];
            int i = getElement(arr, 3);
            System.out.println(i);
            /*
                定义一个方法,获取数组指定索引处的元素
                参数:
                    int[] arr
                    int index
                以后(工作中)我们首先必须对方法传递过来的参数进行合法性的校验
                如果参数不合法,那么我们就必须使用抛出异常的方式,告知方法的调用者,传递的参数有问题
                注意:
                    NullPotionException是一个运行期异常,我们不用处理交给jvm处理
                    ArrayIndexOutOfBoundsException也是一个运行期异常,我们不用处理交给jvm处理
             */
        }
        public static int getElement(int[] arr,int index) {
    /*
        我们可以对传递过来的参数数组,进行合法性的校验
        如果数组arr的值为null
        那么我们就抛出空指针异常,告知方法的调用者“传递的数组的值为null”
    */
            if (arr == null) {
                throw new NullPointerException("传递的数组值是null");
            } else if (index >0 || index>arr.length-1) {
                throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的索引超出了范围");
            }
            int ele = arr[index];
            return ele;
        }
    }
    
    

    2.2 Objects非空判断

    还记得我们学习过一个类Objects吗,曾经提到过它由一些静态的实用方法组成,这些方法是null-save(空指针安全的)或null-tolerant(容忍空指针的),那么在它的源码中,对对象为null的值进行了抛出异常操作。

    • public static <T> T requireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。
    public class Demo04Objecrs {
        public static void main(String[] args) {
            method(null);
        }
        public static void method(Object obj){
            // 对传递过来的参数进行合法性判断,判断是否为null
            if (obj == null){
                throw new NullPointerException("传递过来的对象的值是null");
            }
            // 或者直接调用方法
            Objects.requireNonNull(obj,"传递的对象为空")
        }
    }
    

    2.3 声明异常throws

    声明异常:将问题标识出来,报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常,而没有捕获处理(稍后讲解该方式),那么必须通过throws进行声明,让调用者去处理。

    关键字throws运用于方法声明之上,用于表示当前方法不处理异常,而是提醒该方法的调用者来处理异常(抛出异常).

    声明异常格式:

    修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{   }	
    

    小结

    thows关键字:异常处理的第一种方式,交给别人处理

    作用:

    ​ 当方法内部抛出异常对象的时候,那么我们就必须处理这个异常对象

    ​ 可以使用throws关键字处理异常对象,会把异常对象声明抛出给方法的调用者处理(自己不处理,别人处理),最终交给jvm处理-->中断处理

    使用格式

    在方法声明时使用

    ​ 修饰符 返回值类型 方法名(参数列表)throw 异常类名1,异常类名2…{

    ​ throw new 异类名1(”产生原因“);

    ​ throw new 异类名2(”产生原因“);

    ​ ...

    }

    注意

    1. throws关键字必须写在方法声明处
    2. throws关键字后边声明的异常必须是Exception或者是Exception的子类
    3. 方法内部如果抛出了多个异常对象,那么throws后也必须声明多个异常
      1. 如果抛出了多个异常对象有子父类关系,那么直接声明父类异常即可
    4. 调用了一个声明抛出异常的方法,我们就必须得处理声明的异常
      1. 要么继续使用throws声明抛出,交给方法的调用者处理,最终交给jvm
      2. 要么try...catch自己处理

    声明异常的代码演示:

    public class Demo05Throws {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            readFile("c:\a.tx");
        }
        /**
        定义一个方法,对传递的文件路径进行合法性判断
        如果路径不是"c:\a.text",那么我们就会抛出文件找不到异常对象,告知方法的调用者
        注意:
        FileNotFoundException是编译异常,抛出了编译异常就必须处理
        可以使用throws继续声明抛出FileNotFoundException这个异常对象,让方法的调用者处理
         */
        public static void readFile(String fileName) throws IOException {
            if (!fileName.equals("c:\a.txt")){
                throw new FileNotFoundException("传递的文件路径不是c:\a.txt");
            }
            /*
            如果传递的路径,不是.txt结尾
            那么我们就抛出IO异常对象,告知方法的调用者,方法的后缀名不对
             */
            else if (fileName.endsWith(".txt")){
                throw new IOException("文件后缀名不对");
            }
            System.out.println("路径没有问题,读取文件");
        }
    }
    // 运行结果
    FileNotFoundException: 传递的文件路径不是c:a.txt
    

    2.4 捕获异常try…catch

    如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:

    1. 该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
    2. 在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。

    try-catch的方式就是捕获异常。

    • 捕获异常:Java中对异常有针对性的语句进行捕获,可以对出现的异常进行指定方式的处理。

    捕获异常语法如下:

    try{
         编写可能会出现异常的代码
    }catch(异常类型  e){
         处理异常的代码
         //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
    }
    

    try:该代码块中编写可能产生异常的代码。

    catch:用来进行某种异常的捕获,实现对捕获到的异常进行处理。

    注意:try和catch都不能单独使用,必须连用。

    小结

    try...catch:异常处理的第二种方式(自己处理)

    后边有代码继续执行

    try...catch:异常处理的第二种方式,自己处理异常

    格式

    ​ try{

    ​ 可能产生异常的代码

    ​ }catch(定义一个异常的变量,用来接收try中跑出的异常对象){

    ​ 异常的处理逻辑,异常 异常对象之后,怎么处理异常对象

    ​ 一般在工作中,会吧异常的信息记录到一个日志中

    ​ }

    ​ ...

    ​ catch(异常类名 变量名){

    ​ }

    注意

    1. try中可能会抛出多个异常对象,那么就可以使用多个catch来处理这些异常对象

    2. 如果try中产生了异常,那么就会执行catch中的异常处理逻辑,执行完毕catch中的处理逻辑,继续执行try...catch之后的代码

      如果try中没有异常,那么就会不执行catch中的异常处理逻辑,执行完毕try中的代码,继续执行try...catch之后的代码

    获取异常信息

    Throwable类中定义了一些查看方法:

    • public String getMessage():获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因。
    • public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
    • public void printStackTrace():打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。

    包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。

    演示如下:

    public static void main(String[] args) throws IOException {
            try {
                // 可能产生的异常
                readFile("c:\a.td");
                // try 中抛出什么异常对象catch中就定义什么异常变量用来接收这异常对象
            }catch (IOException e){
                // 异常的处理逻辑,异常 异常对象之后,怎么处理异常对象
                System.out.println("catch - 传递的文件后缀不是.txt");
             /*
                Throwable类中定义了一些查看方法:
    
    - `public String getMessage()`:获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因。
    
    - `public String toString()`:获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
    - `public void printStackTrace()`:打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。
    
    ​            *包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。*
                 */
                // System.out.println(e.getMessage());// 文件的后缀名不对
                // System.out.println(e.toString());
                // 重写了Object类中的toString java.io.IOException:文件的后缀名不对
                // System.out.println(e.toString()); // java.io.IOException: 文件的后缀名不对
    
                /*
                java.io.IOException: 文件的后缀名不对
                at demo02Exception.Demo01TryCath.readFile(Demo01TryCath.java:71)
                at demo02Exception.Demo01TryCath.main(Demo01TryCath.java:45)
                 */
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("后续代码");
        }
        public static void readFile(String fileName) throws IOException {
            if (!fileName.endsWith(".txt")){
                throw new IOException("文件的后缀名不对");
            }
            System.out.println("路径没有问题,读取文件");
        }
    

    2.4 finally 代码块

    finally:有一些特定的代码无论异常是否发生,都需要执行。另外,因为异常会引发程序跳转,导致有些语句执行不到。而finally就是解决这个问题的,在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。

    什么时候的代码必须最终执行?

    当我们在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。

    finally的语法:

    try...catch....finally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。

    注意:

    1. finally不能单独使用,必须和try一起使用
    2. finally一般用于资源释放(资源回收),无论程序是否出现异常,最后都要释放(IO)

    比如在我们之后学习的IO流中,当打开了一个关联文件的资源,最后程序不管结果如何,都需要把这个资源关闭掉。

    finally代码参考如下:

    public static void main(String[] args) {
            try {
                // 可能产生的异常
                readFile("c:\a.td");
                // try 中抛出什么异常对象catch中就定义什么异常变量用来接收这异常对象
            }catch (IOException e){
                // 异常处理的逻辑
                e.printStackTrace();
            }finally {
                System.out.println("资源释放");
            }
        }
        public static void readFile(String fileName) throws IOException {
            if (!fileName.endsWith(".txt")){
                throw new IOException("文件的后缀名不对");
            }
            System.out.println("路径没有问题,读取文件");
        }
    

    2.5 异常注意事项

    • 多个异常使用捕获又该如何处理呢?

      1. 多个异常分别处理。

      2. 多个异常一次捕获,多次处理。

        注意事项:

        ​ 也就是一个try多个catch,catch中定义的异常变量,如果有子父类关系,那么子类的异常变量必须写在上边,否则就会报错

      3. 多个异常一次捕获一次处理。

      一般我们是使用一次捕获多次处理方式,格式如下:

      try{
           编写可能会出现异常的代码
      }catch(异常类型A  e){  当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
           处理异常的代码
           //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
      }catch(异常类型B  e){  当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
           处理异常的代码
           //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
      }
      

    1585408576845

    注意:这种异常处理方式,要求多个catch中的异常不能相同,并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系,那么子类异常要求在上面的catch处理,父类异常在下面的catch处理。

    • 运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。

    • 如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况.

      示例代码

      public static void main(String[] args){
          int a = getA();
          System.out.println(a);
      }
      public static int getA(){
          int a = 10;
          try{
              return a;
          }catch(Exception e){
              System.out.println(e);
          }finally{
              int a = 100;
              return a;
          }
      }
      // 运行结果  a= 100;    
      

    父类异常,子类的必须是相同异常

    • 如果父类抛出了多个异常,子类重写父类方法时,抛出和父类相同的异常或者是父类异常的子类或者不抛出异常。
    • 父类方法没有抛出异常,子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常,只能捕获处理,不能声明抛出

    示例代码:

    public class Fu {
        public void show01() throws NullPointerException,ClassCastException{}
        public void show02() throws IndexOutOfBoundsException{}
        public void show03() throws IndexOutOfBoundsException{}
        public void show04() {}
    
    
    }
    class Zi extends Fu{
        /**
         * 子类重写父类方法时,抛出和父类相同的异常
          * @throws NullPointerException 空指针异常
         * @throws ClassCastException 类强制转换异常
         */
        @Override
        public void show01() throws NullPointerException,ClassCastException{}
    
        /**
         * 子类重写父类方法时,抛出父类异常的子类
          * @throws ArrayIndexOutOfBoundsException  数组索引越界异常
         */
        @Override
        public void show02() throws ArrayIndexOutOfBoundsException{}
    
        /**
         * 子类重写父类方法时,不抛出异常
          */
        @Override
        public void show03(){}
    
        /**
         * 此时子类产生该异常,只能捕获处理try..catch,不能声明抛出
         */
        @Override
        public void show04(){
            try {
                throw new Exception("编译器异常");
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    

    第三章 自定义异常类

    3.1 概述

    为什么需要自定义异常类:

    我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。例如年龄负数问题,考试成绩负数问题等等。

    在上述代码中,发现这些异常都是JDK内部定义好的,但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢?

    什么是自定义异常类:

    在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类.

    自定义一个业务逻辑异常: RegisterException。一个注册异常类。

    异常类如何定义:

    1. 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于java.lang.Exception
    2. 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于java.lang.RuntimeException

    小结

    java提供的异常类:不够我们使用,需要自己定义一些异常类

    格式

    public class XXXException extends Exception 或者 RuntimeException{
        添加一个空参数的构造方法
        添加一个带异常信息的构造方法
    }
    

    注意

    1. 自定义的类一般是Exception结尾,说名该类是一个异常类
    2. 自定义异常类,必须是继承Exception或者RuntimeException
      1. 继承Exception:那么自定义的异常类就是一个编译期异常类就是一个编译期异常,如果方法内部抛出了编译期异常,就必须处理这个异常,要么throws,要么try...catch
      2. 继承RuntimeException:那么自定义的异常类就是一个运行期异常,无需处理,交给虚拟机处理(中断处理)
    public class RegisterException extends Exception {
        // 添加一个空参数构造方法
        public RegisterException(){
            super();
        }
        /**
        添加一个带异常信息的构造方法
        查看源码发现,所有的异常类都会有一个带异常信息的构造方法,方法的内部会调用父类带异常信息的构造方法,让父类来处理这个异常信息
         */
        public RegisterException(String message){
            super(message);
        }
    }
    

    3.2 自定义异常的练习

    要求:我们模拟注册操作,如果用户名已存在,则抛出异常并提示:该用户名已经被注册。

    分析:

    1. 使用数组保存已经注册过的用户名(数据库)
    2. 使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面)
    3. 定义一个方法,对用户输入注册的用户名进行判断
      1. 遍历存储已经注册的用户名数组,获取每一个用户名
      2. 使用获取到的用户名和用户输入注册的用户名进行比较
        1. true:用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户“该用户名已经被注册”
        2. false:继续遍历比较
      3. 如果循环结束,还没有找到重复的用户名,提示用户“恭喜您,注册成功!”
    public class Demo01RegisterExcenption {
        //  1. 使用数组保存已经注册过的用户名(数据库)
        String[] usernames = {"张三","李四","王五"};
    
        public static void main(String[] args) {
            // 2. 使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面)
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入您要注册的名字");
            String username = sc.next();
            checkUsername(username);
        }
    
        // 3.定义一个方法,对用户输入注册的用户名进行判断
        public static void checkUsername(String username) throws RegisterException {
            // 遍历存储已经注册过用户名的数组,获取每一个用户名
            
            for (String name:username){
                //使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较
                if (name.equals(username)){
                    // 1. true:用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户“该用户名已经被注册”
                    throw new RegisterException("该用户名已经存在");
                }
            }
            // 3. 如果循环结束,还没有找到重复的用户名,提示用户“恭喜您,注册成功!”
    
            System.out.println("恭喜您,注册成功");
        }
    }
    
    

    第四章 多线程

    我们在之前,学习的程序在没有跳转语句的前提下,都是由上至下依次执行,那现在想要设计一个程序,边打游戏边听歌,怎么设计?

    要解决上述问题,咱们得使用多进程或者多线程来解决.

    4.1 并发与并行

    • 并发:指两个或多个事件在同一个时间段内发生。

      例子:一个人吃两个馒头

    • 并行:指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生)。

      例子:两个人吃两个馒头

    在操作系统中,安装了多个程序,并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,这在单 CPU 系统中,每一时刻只能有一道程序执行,即微观上这些程序是分时的交替运行,只不过是给人的感觉是同时运行,那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

    而在多个 CPU 系统中,则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上(CPU),实现多任务并行执行,即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序,这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU,便是多核处理器,核 越多,并行处理的程序越多,能大大的提高电脑运行的效率。

    注意:单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的,只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理,线程也是一样的,从宏观角度上理解线程是并行运行的,但是从微观角度上分析却是串行运行的,即一个线程一个线程的去运行,当系统只有一个CPU时,线程会以某种顺序执行多个线程,我们把这种情况称之为线程调度。

    4.2 线程与进程

    • 进程:是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序可以同时运行多个进程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。

      就是进入到内存中的程序

    • 线程:线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行,一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的,这个应用程序也可以称之为多线程程序。

      简而言之:一个程序运行后至少有一个进程,一个进程中可以包含多个线程

    我们可以再电脑底部任务栏,右键----->打开任务管理器,可以查看当前任务的进程:

    进程

    线程

    线程调度:

    • 分时调度

      所有线程轮流使用 CPU 的使用权,平均分配每个线程占用 CPU 的时间。

    • 抢占式调度

      优先让优先级高的线程使用 CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个(线程随机性),Java使用的为抢占式调度。

      • 设置线程的优先级
    • 抢占式调度详解

      大部分操作系统都支持多进程并发运行,现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如:现在我们上课一边使用编辑器,一边使用录屏软件,同时还开着画图板,dos窗口等软件。此时,这些程序是在同时运行,”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。

      实际上,CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言,某个时刻,只能执行一个线程,而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快,看上去就是在同一时刻运行。
      其实,多线程程序并不能提高程序的运行速度,但能够提高程序运行效率,让CPU的使用率更高。

    主线程

    举例

    1. JVM执行main方法,main方法就会进入到栈内存
    2. JVM栈会操作系统开辟出一条main方法通向CPU的执行路径
    3. cup就可以通过这个路径来执行main方法
    4. 这个路径就叫做main(主)线程

    示例代码

    Person类

    public class Person {
        private String name;
    
        public Person(){
    
        }
        public Person(String name){
            this.name = name;
        }
        public void run(){
            for (int i = 0; i < 20; i++) {
                System.out.println(name+" "+i);
            }
        }
        public String getName(){
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
    
    

    测试类

    public class Demo01MainThread {
        public static void main(String[] args) {
            Person p1 = new Person("张三");
            p1.run();
            Person p2 = new Person("赵四");
            p2.run();
        }
    }
    

    4.3 创建线程类

    Java使用java.lang.Thread类代表线程,所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。Java中通过继承Thread类来创建启动多线程的步骤如下:

    1. 定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。
    2. 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象
    3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程

    小结

    创建多线程的第一种方式

    创建Thread类的子类

    java.lang.Thread类:是描述线程的类,我们想要实现多线程,就必须继承Thread类

    步骤

    1. 创建一个Thread类的子类
    2. 在Thread类的子类中重写Thread类中的run方法,设置线程任务(开启线程要做什么?)
    3. 创建Thread类的子类对象
    4. 调用Thread类中的方法start方法,开启新的线程,执行run方法
      1. void start()使该线程开始执行;java 虚拟机调用该线程的 run 方法
      2. 结果是两个线程并发执行;当前线程(main线程)和另一个线程(创建的新线程,执行其 run 方法)
      3. 多次启动一个线程是非法的。特别是当线程已经结束执行后,不能再重新启动

    java程序属于抢占式调度,哪个线程优先级高,哪个线程优先执行;同一个优先级,随机选一个

    代码如下:

    MyThread类

    // 创建一个Thread类的子类
    public class MyThread extends Thread{
        @Override
        public void run(){
            for(int i = 0;i <6;i++){
                System.out.println("run"+i);
        }
    }
    

    测试类

    public static void main(String[] args){
        MyThread md = new MyThread();
        md.run();
        for(int i = 0;i <6;i++){
                System.out.println("main"+i);
        }
    }
    // 运行结果
    run0
    run1
    run2
    run3
    run4
    run5
    main0
    main1
    main2
    main3
    main4
    main5
    

    多线程随机打印结果

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