java多线程(持续更新)

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1.多线程有什么作用(为什么需要多线程)

  1. 单核 CPU 的发展遇到了瓶颈. 要想提⾼算⼒, 就需要多核 CPU. ⽽并发编程能更充分利⽤多核 CPU 资源.
  2. 有些任务场景需要 "等待 IO", 为了让等待 IO 的时间能够去做⼀些其他的⼯作(这样可以大大提高工作效率), 也需要⽤到并发编程
  3. 其次, 虽然多进程也能实现并发编程, 但是线程⽐进程更轻量(后面会解释原因**)**
    • 创建线程⽐创建进程更快
    • 销毁线程⽐销毁进程更快
    • 调度线程⽐调度进程更快

2.线程和进程之间的区别和联系

  • 进程是系统资源分配的基本单位,包括CPU 内存 硬盘 网络带宽等重要的资源。如果频繁的创建销毁进程,就会频繁的进行资源的申请和内存的释放,就会产生大量的开销。
  • 线程又被称作是“轻量级进程”,⼀个线程就是⼀个 "执⾏流". 每个线程之间都可以按照顺序执⾏⾃⼰的代码. 多个线程之间 "同时" 执⾏ 着多份代码.
  1. 进程是包含线程的. 每个进程⾄少有⼀个线程存在,即主线程
  2. 进程和进程之间不共享内存空间. 同⼀个进程的线程之间共享同⼀个内存空间
  3. 进程是系统分配资源的最⼩单位,线程是系统调度的最⼩单位
  4. ⼀个进程挂了⼀般不会影响到其他进程. 但是⼀个线程挂了, 可能把同进程内的其他线程⼀起带⾛(整 个进程崩溃,因为该进程可能在多处都需要调用挂了的那个线程)
  5. 以吃鸡蛋为例

微信图片_20240424125633.jpg

  • 此时的进程是一个人吃100个鸡蛋,速度是很慢的(还会被撑死)

微信图片_20240424125628.jpg

  • 此时在开一个进程,两个进程同时进行吃鸡蛋的工作(但创建两个进程开销比较大,且效率不是很高) 微信图片_20240424125609.jpg
  • 此时引入多线程,更多的人来吃鸡蛋,此时效率就会很高。
  • 但是线程并不是越多越好,cpu的资源是有限的,当线程多了线程之间就会对cpu资源进行竞争(很多人在一张桌子上面吃鸡蛋,离桌子远的的人就会拿不到鸡蛋,就会发生争抢)

3.如何创建多线程

  • 上面运用吃鸡蛋的例子说明了多线程的好处,接下来介绍创建多线程的几种方法。
1.继承Thread重写run方法
  • 获取线程的引用 Thread.currentThread()
 package classTest1;
  class myThread  extends Thread {
      public void run (){
          while (true) {
              System.out.println("hello thread");
              try {
                  Thread.sleep(1000);
              } catch (InterruptedException e) {
                  e.printStackTrace();
              }
          }
      }
  }
 public class Test {
     public static void main(String[] args) {
         Thread t = new myThread();
         t.start();
         while (true) {
             System.out.println("hello main");
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 }
 //多线程,进入死循环
 //打印的结果是hello main 比hello thread快一点
 //由于调用线程需要开销,调用start创建线程是需要时间,所以慢
 //但是顺序并不是绝对的,因为线程是类似于“随机调度”,一个线程什么时候被调度到cpu上执行的时机是不确定的
2.实现Runnable接口重写run
 package classTest2;
 public class myThread implements Runnable{
     @Override
     public void run() {
         System.out.println("hhh");
         try {
             Thread.sleep(1000);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }
 package classTest2;
 public class Test {
     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        /*
        * 用类的类型创建对象的过程称为类的实例化
        * myThread实现了runnable接口
        * 类:共同特征的描述*/
         Runnable r = new myThread();
         //还是需要Thread才能创建出真正的线程
         Thread t = new Thread(r);
         t.start();
         while (true) {
             System.out.println("ggggg");
             Thread.sleep(1000);
         }
     }
 }
3.继承Thread,重写run,但是使用匿名内部类
 package classTest3;
 public class Test {
     public static void main(String[] args) {
         /*
          * 使用匿名内部类
          * 匿名 没有名字,意味着只可以使用一次
          *使用该格式创建匿名内部类 ({}中定义的就是匿名内部类)
          * 相当于是Thread的一个子类 */
         Thread t = new Thread() {
             @Override
             public void run() {
                 while (true) {
                     System.out.println("lll");
                     try {
                         Thread.sleep(1000);
                     } catch (InterruptedException e) {
                         e.printStackTrace();
                     }
                 }
             }
         };
         t.start();
         while(true) {
                 System.out.println("gggg");
                 try {
                     Thread.sleep(1000);
                 } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
             }
     }
 }
4.实现Runnable,重写run匿名内部类
 package classTest4;
 public class Test {
     public static void main(String[] args) {
         Thread t = new Thread(new Runnable() {
             /*
             * 填写了Runnable打的匿名内部类的实例
             * 与classTest2相似
             * */
             @Override
             public void run() {
                 while (true ) {
                     System.out.println("ggg");
                     try {
                         Thread.sleep(1000);
                     } catch (InterruptedException e) {
                         e.printStackTrace();
                     }
                 }
             }
         });
         t.start();
         while (true) {
             System.out.println("hhhhh");
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
 ​
     }
 }
 ​
5.使用lambda表达式(较为方便的格式)
  • 内部类是可以访问外部类的成员的
 package classTest5;
 import java.awt.*;
 public class Test {
     public static void main(String[] args) {
         /*
         * lambda表达式的写法
         * */
         Thread t  = new Thread(() -> {
             while (true) {
                 System.out.println("ggg");
                 try {
                     Thread.sleep(1000);
                 } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
             }
         });
         t.start();
         while (true) {
             System.out.println("hhhh");
             try {
                 Thread.sleep(1000);
             } catch (InterruptedException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
         }
     }
总结
  • 线程进程的区别
  • 线程的优势(多线程编程)
  • 注意线程调度的先后顺序是不确定的!!!
ps:个人见解,如有问题希望大佬能帮忙指出,谢谢(后续会持续更新)