3.Java线程

Java创建线程的三种方式

无返回值

继承Thread类

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要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。

　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。

 /**
  * @author XHP
  * @version 1.0
  * @date 2022/6/21
  */
 public class Threads {
     public static void main(String[] args) {
         Pig pig = new Pig();
         Cow cow = new Cow();
         pig.start();
         cow.start();
     }
 }
 ​
 class Pig extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         while (true){
             System.out.println("Pig");
         }
     }
 }
 ​
 class Cow extends Thread{
     @Override
     public void run() {
         while (true){
             System.out.println("Cow");
         }
     }
 }

实现Runnable接口

1. 定义runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。

2. 创建 Runnable实现类的实例，并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。

3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

 package com.xhp;
 /**
  * @author XHP
  * @version 1.0
  * @date 2022/6/21
  */
 public class Runnables {
     public static void main(String[] args) {
         Dog dog = new Dog();
         Cat cat = new Cat();
         Thread dogThread = new Thread(dog);
         Thread catThread = new Thread(cat);
         dogThread.start();
         catThread.start();
     }
 }
 ​
 ​
 class Cat implements Runnable{
     @Override
     public void run() {
         while (true){
             System.out.println("小猫喵喵");
         }
     }
 }
 ​
 class Dog implements Runnable{
     @Override
     public void run() {
         while (true){
             System.out.println("狗子在叫");
         }
     }
 }

有返回值

实现Callable接口

1. 创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，并且有返回值。

2. 创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。

3. 使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。

4. 调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值

 package com.xhp;
 ​
 import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.NEW;
 ​
 import java.util.concurrent.Callable;
 import java.util.concurrent.ExecutionException;
 import java.util.concurrent.FutureTask;
 ​
 /**
  * @author XHP
  * @version 1.0
  * @date 2022/6/21
  */
 public class Callables {
     public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
         FutureTask<Integer> futureTask1 = new FutureTask<Integer>(new Chicken());
         FutureTask<Integer> futureTask2 = new FutureTask<Integer>(new Monkey());
         new Thread(futureTask1).start();
         new Thread(futureTask2).start();
         Integer result1 = futureTask1.get();
         System.out.println(result1);
         Integer result2 = futureTask2.get();
         System.out.println(result2);
     }
 }
 ​
 class Chicken implements Callable {
 ​
 ​
     @Override
     public Object call() throws Exception {
         System.out.println("Chicken");
         Thread.sleep(2000);
         return 500;
     }
 }
 ​
 class Monkey implements Callable{
 ​
     @Override
     public Object call() throws Exception {
         Thread.sleep(2000);
         System.out.println("Monkey");
         return 100;
     }
 }

三种方式的优缺点　

采用继承Thread类方式

0. 优点：编写简单，如果需要访问当前线程，无需使用Thread.currentThread()方法，直接使用this，即可获得当前线程。
1. 缺点：因为线程类已经继承了Thread类，所以不能再继承其他的父类。

采用实现Runnable接口方式

0. 优点：线程类只是实现了Runable接口，还可以继承其他的类。在这种方式下，可以多个线程共享同一个目标对象，所以非常适合多个相同线程来处理同一份资源的情况，从而可以将CPU代码和数据分开，形成清晰的模型，较好地体现了面向对象的思想。
1. 缺点：编程稍微复杂，如果需要访问当前线程，必须使用Thread.currentThread()方法。

Runnable和Callable的区别

1. Callable规定的方法是call(),Runnable规定的方法是run().
2. Callable的任务执行后可返回值，而Runnable的任务是不能返回值得
3. call方法可以抛出异常，run方法不可以，因为run方法本身没有抛出异常，所以自定义的线程类在重写run的时候也无法抛出异常
4. 运行Callable任务可以拿到一个Future对象，表示异步计算的结果。它提供了检查计算是否完成的方法，以等待计算的完成，并检索计算的结果。通过Future对象可以了解任务执行情况，可取消任务的执行，还可获取执行结果。

线程的上下文切换

因为以下一些原因导致 cpu不再执行当前的线程，转而执行另一个线程的代码

• 线程的cpu 时间片用完
• 垃圾回收
• 有更高优先级的线程需要运行 线程自己调用了 sleep、yield、wait、join、park、synchronized、lock 等方法 当Context Switch 发生时，需要由操作系统保存当前线程的状态，并恢复另一个线程的状态，Java 中对应的概念就是程序计数器(Program Counter Register)，它的作用是记住下一条jvm指令的执行地址，是线程私有的
• 状态包括程序计数器、虚拟机栈中每个栈帧的信息，如局部变量、操作数栈、返回地址等
• Context Switch 频繁发生会影响性能