00100_多线程

1、多线程介绍

　　（1）进程：进程指正在运行的程序。确切的来说，当一个程序进入内存运行，即变成一个进程，进程是处于运行过程中的程序，并且具有一定独立功能；

　　打开任务管理器的方法参考：01011_怎么打开任务管理器？win7打开任务管理器方法

　　

　　（2）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；

　　（3）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。

　　（4）什么是多线程呢？

　　　　①即就是一个程序中有多个线程在同时执行；

　　　　②单线程程序：即，若有多个任务只能依次执行。当上一个任务执行结束后，下一个任务开始执行，一条队。

　　　　③多线程程序：即，若有多个任务可以同时执行，N条队。

2、程序运行原理

　　（1）分时调度

　　　　①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。

　　（2）抢占式调度

　　　　②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。

3、抢占式调度

　　（1）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；

　　（2）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；

　　（3）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。

4、主线程

　　（1）如果在执行过程遇到循环时间比较长的代码，那么在循环之后的其他代码是不会被马上执行的；

class Demo {
    String name;

    Demo(String name) {
        this.name = name;
    }

    void show() {
        for (int i = 1; i <= 100000000; i++) {
            System.out.println("name=" + name + ",i=" + i);
        }
    }
}

class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo("张三");
        Demo d2 = new Demo("李四");
        d.show();
        d2.show();
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

　　

　　（2）若在上述代码中show方法中的循环执行次数很多，这时在d.show();下面的代码是不会马上执行的，并且在dos窗口会看到不停的输出name=张三,i=值，这样的语句。为什么会这样呢？

　　　　①原因是：jvm启动后，必然有一个执行路径(线程)从main方法开始的，一直执行到main方法结束，这个线程在java中称之为主线程；

　　　　②当程序的主线程执行时，如果遇到了循环而导致程序在指定位置停留时间过长，则无法马上执行下面的程序，需要等待循环结束后能够执行。

　　（3）那么，能否实现一个主线程负责执行其中一个循环，再由另一个线程负责其他代码的执行，最终实现多部分代码同时执行的效果？

　　　　①能够实现同时执行；

　　　　②通过Java中的多线程技术来解决该问题。

5、Thread类

　　（1）Thread是程序中的执行线程。Java 虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程；

　　（2）一种方法是将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。创建对象，开启线程。run方法相当于其他线程的main方法；

　　（3）另一种方法是声明一个实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象，传入到某个线程的构造方法中，开启线程。

6、创建线程方式一继承Thread类

　　（1）创建线程的步骤：

　　　　① 定义一个类继承Thread；

　　　　②重写run方法；

　　　　③创建子类对象，就是创建线程对象；

　　　　④调用start方法，开启线程并让线程执行，同时还会告诉jvm去调用run方法。

　　（2）代码演示：

　　　　①自定义线程类

public class MyThread extends Thread {
    //定义指定线程名称的构造方法
    public MyThread(String name) {
        //调用父类的String参数的构造方法，指定线程的名称
        super(name);
    }
    /**
     * 重写run方法，完成该线程执行的逻辑
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);
        }
    }
}

　　　　②测试类

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建自定义线程对象
        MyThread mt = new MyThread("新的线程！");
        // 开启新线程
        mt.start();
        // 在主方法中执行for循环
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main线程！" + i);
        }
    }
}

　　（3）线程对象调用 run方法和调用start方法区别？

　　　　①线程对象调用run方法不开启线程，仅是对象调用方法；

　　　　②线程对象调用start开启线程，并让jvm调用run方法在开启的线程中执行。

　　（4）继承Thread类原理

　　　　①为什么要继承Thread类，并调用其的start方法才能开启线程呢？

　　　　继承Thread类：因为Thread类用来描述线程，具备线程应该有功能。

　　　　②为什么不直接创建Thread类的对象呢？如下代码：

Thread t1 = new Thread();
t1.start();

　　　　这样做没有错，但是该start调用的是Thread类中的run方法，而这个run方法没有做什么事情，更重要的是这个run方法中并没有定义我们需要让线程执行的代码。

　　　　③创建线程的目的是什么？

　　　　是为了建立程序单独的执行路径，让多部分代码实现同时执行。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务；

　　　　④对于之前的主线程，它的任务定义在main函数中。自定义线程需要执行的任务都定义在run方法中；

　　　　⑤Thread类run方法中的任务并不是我们所需要的，只有重写这个run方法。既然Thread类已经定义了线程任务的编写位置（run方法），那么只要在编写位置（run方法）中定义任务代码即可。

　　（5）获取线程名称

　　　　①hread.currentThread()获取当前线程对象；

　　　　②Thread.currentThread().getName();获取当前线程对象的名称。

　　　　③获取线程名字Thread类方法getName

/*
     *  获取线程名字,父类Thread方法
     *    String getName()
     */
    public class NameThread extends Thread{
      
      public NameThread(){
        super("小强");
      }
      
      public void run(){
        System.out.println(getName());
      }
    }
    
    /*
     *  每个线程,都有自己的名字
     *  运行方法main线程,名字就是"main"
     *  其他新键的线程也有名字,默认 "Thread-0","Thread-1"
     *  
     *  JVM开启主线程,运行方法main,主线程也是线程,是线程必然就是
     *  Thread类对象
     */
    public class ThreadDemo {
      public static void main(String[] args) {
        NameThread nt = new NameThread();
        nt.start();
        
         

      }
    }

　　　　④获取线程名字Thread类方法currentThread

/*
    *  获取线程名字,父类Thread方法
    *    String getName()
    */
   public class NameThread extends Thread{

     public void run(){
       System.out.println(getName());
     }
   }
   
   /*
    *  每个线程,都有自己的名字
    *  运行方法main线程,名字就是"main"
    *  其他新键的线程也有名字,默认 "Thread-0","Thread-1"
    *  
    *  JVM开启主线程,运行方法main,主线程也是线程,是线程必然就是
    *  Thread类对象
    *  Thread类中,静态方法
    *   static Thread currentThread()返回正在执行的线程对象
    */
   public class ThreadDemo {
     public static void main(String[] args) {
       NameThread nt = new NameThread();
       nt.start();
       
       /*Thread t =Thread.currentThread();
       System.out.println(t.getName());*/
       System.out.println(Thread.currentThread().getName());


     }
   }

7、创建线程方式—实现Runnable接口

　　（1）创建线程的另一种方法是声明实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象，传入到某个线程的构造方法中，开启线程；

　　（2）查看Runnable接口说明文档：Runnable接口用来指定每个线程要执行的任务。包含了一个 run 的无参数抽象方法，需要由接口实现类重写该方法。

　　（3）创建线程的步骤：

　　　　①定义类实现Runnable接口；

　　　　②覆盖接口中的run方法；

　　　　③创建Thread类的对象；

　　　　④将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数；

　　　　⑤调用Thread类的start方法开启线程。

　　（4）代码演示：

　　　　①自定义线程执行任务类

public class MyRunnable implements Runnable {

    // 定义线程要执行的run方法逻辑
    @Override
    public void run() {

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("我的线程：正在执行！" + i);
        }
    }
}

　　　　②测试类

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程执行目标类对象
        Runnable runn = new MyRunnable();
        // 将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数
        Thread thread = new Thread(runn);
        Thread thread2 = new Thread(runn);
        // 开启线程
        thread.start();
        thread2.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main线程：正在执行！" + i);
        }
    }
}

　　（5）实现Runnable的原理

　　　　①为什么需要定一个类去实现Runnable接口呢？继承Thread类和实现Runnable接口有啥区别呢？

　　　　实现Runnable接口，避免了继承Thread类的单继承局限性。覆盖Runnable接口中的run方法，将线程任务代码定义到run方法中；

　　　　创建Thread类的对象，只有创建Thread类的对象才可以创建线程。线程任务已被封装到Runnable接口的run方法中，而这个run方法所属于Runnable接口的子类对象，所以将这个子类对象作为参数传递给Thread的构造函数，这样，线程对象创建时就可以明确要运行的线程的任务。

　　（6）实现Runnable的好处

　　　　①第二种方式实现Runnable接口避免了单继承的局限性，所以较为常用；

　　　　②实现Runnable接口的方式，更加的符合面向对象，线程分为两部分，一部分线程对象，一部分线程任务；

　　　　③继承Thread类，线程对象和线程任务耦合在一起。一旦创建Thread类的子类对象，既是线程对象，有又有线程任务；

　　　　④实现runnable接口，将线程任务单独分离出来封装成对象，类型就是Runnable接口类型。Runnable接口对线程对象和线程任务进行解耦。

8、线程的匿名内部类使用

　　（1）使用线程的内匿名内部类方式，可以方便的实现每个线程执行不同的线程任务操作；

　　（2）方式1：创建线程对象时，直接重写Thread类中的run方法；

new Thread() {
            public void run() {
                for (int x = 0; x < 40; x++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            + "...X...." + x);
                }
            }
        }.start();

　　（3）方式2：使用匿名内部类的方式实现Runnable接口，重新Runnable接口中的run方法；

Runnable r = new Runnable() {
            public void run() {
                for (int x = 0; x < 40; x++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            + "...Y...." + x);
                }
            }
        };
        new Thread(r).start();

public class MyThread extends Thread {

    //定义指定线程名称的构造方法

    public MyThread(String name) {

        //调用父类的String参数的构造方法，指定线程的名称

        super(name);

    }

    /**

     * 重写run方法，完成该线程执行的逻辑

     */

    @Override

    public void run() {

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

            System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);

        }

    }

}