2022/10/12线程核心概念

线程核心概念

• 线程就是独立的执行路径。

• 在程序运行时，即使自己没有创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程。

• main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序。

• 在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为干预的

• 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题需要加入并发控制。

• 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺问题，需要加入并发控制。

• 线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。

• 每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当造成数据不一致。

三种创建方式

• Thread class:继承Thread类(重点)

• Runnable接口：实现Runnable接口(重点)

• Callable接口：实现Callable接口(了解)

Thread

• 自定义线程类继承Thread类

• 重写run()方法，编写线程执行体

• 创建线程对象，调用start()方法启动线程

public class TestThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        //run放方法线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码"+i);
        }
​
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        //main线程，主线程
        //创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        //new一个线程对象
        testThread1.start();//调用start方法，开启线程
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程"+i);
​
        }
    }
}

public  class TestThread2 extends Thread{
    private String url;
    private String name;
    public TestThread2(String url,String name){
        this.url=url;
        this.name=name;
    }
    @Override
    public void run() {
        WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();
        webDownLoader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载文件图片名为："+name);
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1=new TestThread2("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com%2Fup%2Fallimg%2F1114%2F010421143P0%2F210104143P0-4-1200.jpg&refer=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1668094322&t=1222fed63d4d2315eb80ed377579ec90","1.jpg");
        TestThread2 t2=new TestThread2("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com%2Fup%2Fallimg%2F1114%2F010421143P0%2F210104143P0-4-1200.jpg&refer=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1668094322&t=1222fed63d4d2315eb80ed377579ec90","2.jpg");
        TestThread2 t3=new TestThread2("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com%2Fup%2Fallimg%2F1114%2F010421143P0%2F210104143P0-4-1200.jpg&refer=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1668094322&t=1222fed63d4d2315eb80ed377579ec90","3.jpg");
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
    }
}
//下载器
class WebDownLoader{
    public void downloader (String url,String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    }

Runnable

• 定义MyRunnable类实现Runnable接口

• 实现run()方法，编写线程执行体

• 创建线程对象，调用start()方法启动线程

小结

• 继承Thread类

  • 子类继承Thread类具备多线程能力

  • 启动线程：子类对象().start()

  • 不建议使用：避免oop单继承局限性

• 实现Runnable接口

  • 实现接口Runnable具有多线程能力

  • 启动线程：传入目标对象+Thread(对象).start()

  • 推荐使用：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用

//多个线程同时操作一个对象
//买火车票的例子
//发现问题：多个线程操作同一个资源时，线程不安全，数据紊乱。
public class TestThread4 implements Runnable{
    private int ticketNums = 10;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticketNums<0){
                break;
            }
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"拿到了第"+ticketNums--+"票");
        }
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        TestThread4 ticket = new TestThread4();
        new Thread(ticket,"小明").start();
        new Thread(ticket,"小红").start();
        new Thread(ticket,"小颜").start();
    }
}

案例

龟兔赛跑

public class Race implements Runnable{
    //胜利者
    public static String winner;
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <=100; i++) {
            //模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子")&&i%10==0){
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果比赛结束了，停止程序
            if (flag){
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"跑了"+i+"步");
        }
​
    }
    private boolean gameOver(int steps){
        //判断是否完成比赛
        if (winner!=null){
            return true;
        }else if(steps>=100){
            winner=Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("winner is"+winner);
            return true;
        }
        return false;
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();
        new Thread(race,"兔子").start();
        new Thread(race,"乌龟").start();
        System.out.println("");
    }
}
​