摘要
Java基础加强重温_07:
异常(错误Error/异常Exception,编译异常/运行异常,查看异常方法printStackTrace,区分异常/错误)、
异常处理(JVM终止,抛出异常throw/应用:Objects非空判断,方法声明异常thorws,捕捉异常try…catch/多catch捕捉异常)、
finally代码块(必须最终执行:资源回收,如关闭连接/关闭资源)、
自定义异常(继承Exception或RuntimeException,调用父类有参构造:输入异常信息)、
多线程(进程/线程,线程调度:分时/抢占,并发/并行)、
创建线程(继承Thread类/实现Runnable接口:线程共享资源/匿名内部类,多线程运行原理)、
Thread类(构造方法:不指定名字/指定名字/指定目标不带名字/指定目标带名字,常用方法:获得线程名字/启动线程/执行线程任务/休眠/获得当前线程对象)
一、异常
异常就是程序在运行或编译过程中出现的问题。
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(中断代码执行)。
1、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.Error 与 java.lang.Exception ,平常所说的异常指 java.lang.Exception 。
Throwable体系:
Error:错误的意思。无法通过处理的错误,只能事先避免,好比绝症。
Exception:异常的意思。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。异常是必须要处理的。好比感冒、阑尾炎。
异常和错误的区别
错误:一般由操作系统反馈给JVM,无法针对错误进行处理,只能修改错误行代码
异常:一般由JVM反馈给Java程序,可以针对异常进行处理(如抛出异常),处理之后程序可以继续运行。如果不处理和错误一样:程序终止运行
如何判断程序出现的问题是错误还是异常?
根据控制台输出的异常类名,如果是Exception结尾的就是异常,否则都是错误。
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,经常使用printStackTrace 。
使用频率最高:追踪栈的异常信息
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。
出现异常 , 不要紧张 , 把异常的简单类名 , 拷⻉贝到 API 中去查。
2、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。
根据在编译时期还是运行时期出现可以分为2类:编译时异常、运行时异常
编译时期异常
除了RuntimeException类以外的所有异常都是编译时异常。
checked异常。在编译时期,编译器会检查,出现异常没有处理,则编译失败。(如日期格式化异常)
运行时期异常
RuntimeException类异常及其子类异常。
runtime异常。在运行时期,JVM检查。在编译时期运行异常不会被编译器器检测(不报错)。(如数学异常)
运行时异常和编译时异常特点
运行时异常(可以处理,也可以不处理)
- 如果方法体中抛出运行时异常,则可以处理也可以不处理
- 如果方法声明中声明运行时异常,则调用者可以处理,也可以不处理。
编译时异常(必须要处理)
- 如果方法体中抛出编译时异常,则要求一定要处理
- 如果方法声明中声明编译时异常,则要求调用者一定要处理
为什么编译器对运行时异常管理如此松散?
- 因为运行时异常一般是可以通过程序猿良好的编程习惯避免
区分编译时异常还是运行时异常
查看文档,看继承体系,如果有RuntimeException则是运行时异常,否则都是编译时异常。
3、异常产生的过程
- JVM执行到有问题的代码时会根据问题的原因找到对应异常类
- 根据异常类创建异常对象,封装,并将异常对象抛给方法调用者
- 如果方法调用者没有对异常进行处理,则继续向上抛,直到抛给了JVM
- JVM接收到异常对象之后会将异常信息输出并终止程序运行。
图解示例
二、异常的处理
Java异常处理的五个关键字:try、catch、finally、throw、throws
1、JVM处理异常
方法调用者不处理异常,一直往上抛,抛到JVM时。
JVM处理异常的方式:
- 将异常信息输出到控制台(异常类名,异常原因,异常位置)
- 退出JVM终止程序运行。
2、抛出异常throw
定义方法时,方法需要接受参数。当调用方法使用接受的参数时,首先需要先对参数据进行合法的判断,数据若不不合法,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。
java中提供了一个throw关键字,用来抛出一个指定的异常对象。
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。
区别:
throw用在方法内
throw用在方法声明上
使用格式:
throw new 异常类名(参数);
使用步骤
- 创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以⾃己编写)。
- 需要将这个异常对象告知给调用者。通过关键字throw完成。
throw 异常对象。
throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在,已超出范围");
代码示例
public class ThrowDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建一个数组
int[] arr = {2,4,52,2};
//根据索引找对应的元素
int index = 4;
int element = getElement(arr, index);
System.out.println(element);
System.out.println("over");
}
/*
* 根据 索引找到数组中对应的元素
*/
public static int getElement(int[] arr,int index){
//判断 索引是否越界
if(index<0 || index>arr.length-1){
/*
判断条件如果满⾜足,当执⾏行行完throw抛出异常对象后,⽅方法已经⽆无法继续运算。
这时就会结束当前⽅方法的执⾏行行,并将异常告知给调⽤用者。这时就需要通过异常来解
决。
*/
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("哥们,⻆角标越界了了```");
}
int element = arr[index];
return element;
}
}
注意:如果产生了问题,我们就用throw将问题描述类即异常进行抛出,也就是将问题返回给该方法的调用者。
对于调用者来说,一种是进行捕获处理,另一种就是继续将问题声明出去,即在方法上使用throws声明处理
3、Objects类的非空判断(throw在源码的应用)
Objects工具类,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),在它的源码中,将对象为null的值进行了抛出异常操作。
public static <T> T requireNonNull(T obj) :查看指定引用对象是不是null。
Objects抛出异常源码
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
return obj;
}
4、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(抛出异常给调用者。)
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…{ }
代码示例1(抛出单个异常)
main方法调用read方法,read方法声明抛出异常,main方法再抛出异常
public class ThrowsDemo {
//方法声明throws抛出异常
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
read("a.txt");
}
// 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
public static void read(String path) throws FileNotFoundException { //声明异常
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是a.txt这个文件
// 假设不是a.txt,即该文件不存在是一个错误(即异常),使用throw抛出
throw new FileNotFoundException("⽂文件不不存在");
}
}
}
代码示例1(抛出多个异常)
若该方法可能有多种异常情况产生,那么在throws后面可以写多个异常类进行声明,用逗号隔开。
public class ThrowsDemo2 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
read("a.txt");
}
//声明多个异常
public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException{
if (!path.equals("a.txt")) { //判断:如果不是 a.txt这个文件
// 假设 如果不是 a.txt 则认为 该文件不存在 是一个错误(即异常) throw
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
if (!path.equals("b.txt")) {
throw new IOException();
}
}
}
一般直接抛出一个包括多种异常子类的大的父类异常(Exception是所有子类)
小结
thow与thows的区别
- throw关键字的作用和格式
作用:将异常对象抛给方法调用者并结束当前方法的运行。
位置:使用在方法体中
格式:throw 异常对象; - throws关键字的作用和格式
作用:将异常对象标识出来告诉给方法调用者方法内部可能会出现的异常:提醒调用者注意处理异常。
位置:使用在方法声明上
格式:修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类名1,… { }
4、捕获异常try…catch
如果异常出现的话,不处理异常会立刻终止程序,所以我们得处理异常。2种处理方式:
- 该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(在方法上用throws声明抛出)。
- 在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。
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。try-catch的方式就是捕获异常。
捕获异常语法格式
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型 e){
处理理异常的代码
//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。
代码示例
public class TryCatchDemo {
public static void main(String[] args) {
try {// 产生异常时必须有处理方式。要么捕获,要么声明。
read("b.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {// 括号中需要定义异常类
//try中抛出的是什么异常,在括号中就定义什么异常类型
System.out.println(e);
}
System.out.println("over");
}
/*
* 我们 当前的这个⽅方法中 有异常 有编译期异常
*/
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是a.txt这个文件
// 假设 如果不是a.txt这个文件 就认为 该⽂件不存在 是一个错误(也就是异常) 使用throw处理
throw new FileNotFoundException("⽂文件不不存在");
}
}
}
多个异常的捕获处理
- 多个异常分别处理。
- 多个异常一次捕获,多次处理。
- 多个异常一次捕获一次处理。
我们一般使用一次捕获多次处理方式(多catch捕捉)。
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,就⽤用该catch来捕获.
处理理异常的代码
//记录⽇日志/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,就⽤用该catch来捕获.
处理理异常的代码
//记录⽇日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
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。
查看异常的方法(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,提示错误原因。)
public String toString():获取异常的类型和异常描述信息。
public void printStackTrace() :打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。
使用格式:异常对象.方法
代码示例
public class Demo06 {
public static void main(String[] args) {
test01();
}
public static void test01() {
test02();
}
public static void test02() {
try{
System.out.println(100/0);
} catch(Exception e){
// 获得异常原因字符串
// System.out.println(e.getMessage());
// 获得异常类型和异常原因字符串
// System.out.println(e.toString());
// 追踪栈的异常信息
e.printStackTrace();
}
}
}
异常的描述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 。
在开发中可以在catch将编译期异常转换成运行期异常处理。
5、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。
finally代码的的作用:一般用来释放资源,比如关闭IO流,关闭连接
finally的语法:
try...catch....finally:在try...catch捕捉异常处理,最终还得关闭try代码块中打开的资源。
注意:finally不不能单独使⽤用。
必须最终执行的代码
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),都得在使用完之后,关闭打开的资源。一直打开会导致内存消耗。
⽐如在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。
public class TryCatchDemo4 {
public static void main(String[] args) {
try {
read("a.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
//抓取到的是编译期异常 抛出去的是运⾏行行期
throw new RuntimeException(e);
} finally {
System.out.println("不不管程序怎样,这⾥里里都将会被执⾏行行。");
}
System.out.println("over");
}
/*
* 当前的这个方法中有运行时异常 有编译期异常
*/
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是a.txt这个文件
// 假设 如果不是a.txt这个文件 认为 该⽂件不存在 是一个错误 也就是异常 throw
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}
finally代码的的特点
只要代码执行流程进入了try代码块,不管try代码块的代码是否有异常,finally代码块的代码都会执行。
只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行。
面试题:final、finally与finalize三者的区别
final为常量关键字,而finally为异常关键字,finalize为object类自带的方法名。
final、finally与finalize三者的区别:
finalize():
异常注意事项
1、运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
2、继承关系中,如果父类方法抛出了多个异常,子类重写父类方法时,只能抛出相同的异常或者是它的子集。
3、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。
4、当多异常处理时,捕获处理,前面catch的异常类不能是后面catch的异常类的父类(理解:catch括号里面的异常类范围按顺序从小到大,上子下父)
5、在try/catch后可以追加finally代码块,其中的代码一定会被执行,通常用于资源回收。
三、自定义异常
为什么需要自定义异常类:
Java中不同的异常类分别代表某一种具体的异常情况,但在开发中总是有些异常情况是SUN公司没有定义好的,此时我们可以根据自己业务的异常情况来定义异常类。例如年年龄负数问题,考试成绩负数问题。
通俗讲,就是JDK提供的异常虽然很多,但是不一定符合我们的需求,此时我们可以根据自己的业务来定义异常类。
自定义异常类格式
- 自定义编译时异常类: 自定义类继承ava.lang.Exception 。
自定义类中,有参构造中super调用父类有参构造。传递参数(异常信息) - 自定义运行时异常类:自定义类继承 java.lang.RuntimeException 。
自定义类中,有参数构造super调用父类有参构造。传递参数(异常信息)
自定义异常案例1
/**
1. 创建一个类继承Exception或RuntimeException
*/
public class No18AgeException extends Exception{
// 2. 提供两个构造方法
// 无参数构造
public No18AgeException(){}
// 有参数构造super调用父类有参构造。传递参数
public No18AgeException(String message){
super(message);
}
}
自定义异常案例2
需求
我们模拟登陆操作,如果用户名已存在,则抛出异常并提示:亲,该⽤用户名已经被注册。
代码实现
定义一个登陆异常类LoginException,
public class LoginException extends Exception {
public LoginException() {
}
/**
* @param message 表示异常提示
*/
public LoginException(String message) {
//调用父类Exception有参构造
super(message);
}
}
模拟登陆操作,使用数组模拟数据库中存储的数据,并提供当前注册账号是否存在方法用于判断。
public class Demo {
// 模拟数据库中已存在账号
private static String[] names = {"bill","hill","jill"};
public static void main(String[] args) {
//调用⽅方法
try{
// 可能出现异常的代码
checkUsername("nill");
System.out.println("注册成功");//如果没有异常提示注册成功
}catch(LoginException e){
//处理理异常
e.printStackTrace();
}
}
//判断当前注册账号是否存在
//因为是编译期异常,又想方法调用者去处理,所以在方法上声明该异常
public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException{
for (String name : names) {
if(name.equals(uname)){//如果名字已存在,就抛出登陆异常
throw new LoginException("亲"+name+"已经被注册了!");
}
}
return true;
}
}
四、多线程
程序在没有跳转语句句的前提下,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?要解决这个问题,我们得使用多进程或者多线程来解决。
1、进程和线程
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。
理解:线程即一个正在运行中的程序
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。
一个进程中也可以有多个线程,这个应用程序也可以称之为多线程程序。
理解:线程是进程中的一个独立执行单元,进程中的一个独立执行路径。
2、进程与线程的作用
进程作用:用来封装线程,为线程执行任务提供资源(内存资源)
线程作用:用来执行代码
3、进程与线程的区别
进程:有独立的内存空间,进程中的数据存放空间(堆空间和栈空间)是独立的,一个进程里面至少有一个线程。
线程:堆空间是共享的,栈空间是独立的,线程消耗的资源比进程小的多
理解:
进程和线程比喻
进程:工厂
线程:工人
1、一个进程中的多个线程是并发运行的,但从微观角度看还是有先后顺序的,哪个线程先执行,完全取决于 CPU 的调度,程序员是干涉不了。这也造成了多线程的随机性。
2、Java 程序的进程里面至少包含两个线程,主进程也就是 main()方法线程,另一个是垃圾回收机制线程。每当使用 java 命令执行一个类时,实际上都会启动一个 JVM,每一个 JVM 实际上就是在操作系统中启动了一个线程,java本身具备了垃圾的收集机制,所以在 Java 运行时至少会启动两个线程。
3、由于创建一个线程的开销比创建一个进程的开销小得多,所以我们在开发多任务运行的时候,通常考虑创建多线程,而不是创建多进程。
4、线程调度
计算机通常只有一个CPU时,在任意时刻只能执行一条计算机指令,每一个进程只有获得CPU的使用权才能执⾏行指令。所谓多进程并发运行,从宏观上看,其实是各个进程轮流获得CPU的使用权,分别执行各自的任务。在可运行池中,会有多个线程处于就绪状态等待CPU使用权,JVM就负责了线程的调度。JVM采用的是抢占式调度,没有采用分时调度,因此可能造成多线程执行结果的的随机性。
5、线程运行模式
1、分时式模式:
所有线程平均分配CPU使用权
2、抢占式模式:
所有线程一起抢夺CPU使用权,哪个线程抢夺到就执行哪个线程的任务。
CPU随机选择一个线程执行,选择到哪个线程就执行哪个线程的任务。
Java程序中的线程运行模式属于抢占式模式
当计算机的CPU是单核时,在任意时刻只能执行一条机器指令,每个线程只有获得CPU的使用权才能执行指令。
五、并发与并行
并行
指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生)。理解:即在同一个时间点同时执行多个任务
并发
指两个或多个事件在同一个时间段内发生。理解:即在某一个时间范围同时执行多个任务
并发和并行图解
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。
在单 CPU系统中,每一时刻只能有一道程序执行,微观上这些程序是分时交替运行的,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非常短。
而在多个 CPU 系统中,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。
六、Thread类(线程)
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,即一段按顺序执行的代码。Java使用线程执行体来表示这段程序流。
理解:线程类,只要是该类的对象就是一个线程(相当于一个工人)
构造方法:
public Thread() :分配一个新的线程对象。不指定线程名字会用系统默认的名字:thread-1,thread-2,...
public Thread(String name) :分配一个指定名字的新的线程对象。
public Thread(Runnable target) :分配一个带指定目标的新的线程对象。
public Thread(Runnable target,String name) :分配一个带指定目标的新的线程对象,并指定线程名字
常用方法:
public String getName() //获取当前线程名称。
public void start() //启动线程,执行此方法Java虚拟机将调用线程的run方法。
public void run() //执行线程任务,任务代码写在该方法体中
public static void sleep(long millis) //让当前线程休眠指定的毫秒数(暂停执行)。
public static Thread currentThread() //获得当前线程对象
代码示例
public class Demo16 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 创建线程对象
MyThread t = new MyThread();
// 设置线程名称
t.setName("下载文件A线程");
// 获得线程名称:默认名字:Thread-序号
System.out.println(t.getName());
// 开启线程
t.start();
// 让主线程休眠1秒
Thread.sleep(1000);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("main...." + i);
}
// 获得当前线程对象
Thread mt = Thread.currentThread();
// 获得主线程名称
System.out.println(mt.getName());
}
}
1、多线程(主线程和子线程)
主线程:
程序启动过程中自动创建并执行main方法的线程,其他的为子线程
子线程:
除了主线程(main方法的线程)以外的所有线程都是子线程
Java程序启动时会创建两个线程:一个是主线程,一个垃圾回收器线程(子线程)。
线程执行路径
主线程:从main开始直到main方法结束
子线程:从run方法开始直到run方法结束
区分主线程和子线程
根据线程名称判断,如果是main则主线程,否则都是子线程。
2、创建多个多线程步骤
Java中通过继承Thread类来创建线程并启动多线程,步骤如下:
- 定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体代表线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。
- 创建Thread子类的实例,即创建线程对象
- 调用线程对象的start()方法来启动该线程。
2、多线程案例(继承Thread类创建线程)
需求:
执行自定义线程类线程,和main方法线程(主线程)
步骤:
创建线程的步骤
- 创建一个类继承Thread类
- 重写run方法:用来编写线程任务代码
- 创建子类对象
- 调用start方法开启线程:自动执行run方法
代码示例:
自定义线程类:
1、创建类继承Thread,添加有参构造,里面调用Thread类thread(String:name)构造方法。
- 快捷生成:idea的自定义线程类中,右键->Genetate->Constructor->找到thread(String:name)
2、重写run方法。重写的run方法体中编写线程需要执行的逻辑代码
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 < 200; i++) {
System.out.println(getName()+":正在执⾏行行!"+i);
}
}
}
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。(自定义线程类线程)
mt.start();
//在主方法中执⾏行for循环。(主方法线程)
for (int i = 0; i < 200; i++) {
System.out.println("main线程!"+i);
}
}
}
七、多线程运行原理
CPU来回的在多个线程之间切换调度,调度到哪个线程就执行哪个线程的代码。
代码示例
自定义线程类:
public class MyThread extends Thread{
/*
* 利用继承中的特点
* 将线程名称传递 进行设置
*/
public MyThread(String name){
super(name);
}
/*
* 重写run方法
* 定义线程要执行的代码
*/
public void run(){
for (int i = 0; i < 20; i++) {
//getName()方法 来⾃父亲
System.out.println(getName()+i);
}
}
}
测试类:
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("这⾥里是main线程");
MyThread mt = new MyThread("⼩强");
mt.start();//开启了了⼀一个新的线程
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("旺财:"+i);
}
}
}
多线程执行流程图
程序启动运行main时候,java虚拟机启动一个进程,主线程main在main()调用时候被创建。随着调用对象mt的start方法,另外一个新的线程也启动了,这样,整个应用就在多线程下运行。
多线程执行内存图
多线程执行时,在栈内存中,每一个执行的线程都有一片自己所属的栈内存空间。进行方法的压栈和弹栈。
当执行线程的任务结束了,线程自动在栈内存中释放。当所有的执行线程都结束了,进程就结束了。
八、创建线程的方式
翻阅API可知创建线程的方式总共有两种,一种是继承Thread类方式,另一种是实现Runnable接口方式。
1、继承Thread类
继承Thread类的子类对象,都是一个线程
2、实现Runnable接口
通过实现java.lang.Runnable接口创建线程对象的方式也是非常常见的一种,我们只需要重写Runnable接口run⽅法即可。
Runnable接口的实现类对象,不是线程,是Runnable任务(即Thread类的target)
还要通过new Thread()时,Thread类构造方法提交Runnable任务,创建出来的Thread类对象才是线程。
Thread类构造方法:
public Thread(Runnable target) :分配一个带指定目标的新的线程对象。
public Thread(Runnable target,String name) :分配一个带指定目标的新的线程对象,并指定线程名字
实现Runnable接口创建线程比继承Thread类所具有的优势:
- 可以更好的在多个线程之间共享数据(卖票案例)
理解:实现Runnable接口的类的对象不是线程对象,仅仅作为Thread对象的target,通过这个target可以创建多个线程对象(Thread对象),这时多个线程共享实现类里面的数据(如成员变量) - 解决了Java类单继承的局限性
- 增加程序的健壮性,实现解耦操作,代码可以被多个线程共享,代码和线程独立。
- 为线程池提供前提条件
理解:线程池里线程,一定是通过实现Runnable或Callable接口的方法创建的,通过继承Thread类创建的线程实例,无法放到线程池中。
创建线程的四种方式:Thread,Runnable,Callable,线程池:
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1637288381400274766&wfr=spider&for=pc
继承Thread类和实现Runnable接口的区别
如果一个类继承Thread类,则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话,则很容易的实现资源共享。
九、创建线程的案例
1、案例1(通过实现Runnable接口创建线程)
步骤如下:
实现Runnable接口创建线程的步骤
- 创建一个类实现Runnable接口
- 重写接口中的run方法:用来封装线程任务的代码
- 创建接口实现类对象
实现类对象只是线程对象(Thread对象)的targe - 根据接口实现类对象创建Thread对象
该Thread对象才是真正的线程对象。 - 调用start方法开启线程
代码实现
自定义类实现Runnable接口,重写run()方法
public class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
}
}
}
创建自定义类对象(线程任务目标对象),创建线程对象
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//创建自定义类对象,线程任务对象
MyRunnable mr = new MyRunnable();
//创建线程对象,提交Runnable任务并命名线程
Thread t = new Thread(mr, "小强");
t.start();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("旺财 " + i);
}
}
}
Runnable实现类对象仅仅作为Thread对象的target,Runnable实现类里包含的run()方法也仅作为线程执行体。而实际的线程对象依然是Thread实例,只是该Thread线程负责执行的是其target的run()方法
小结:
1、通过实现Runnable接口,使得该类有了多线程类的特征。run()方法是多线程程序的一个执行目标。所有多线程的任务代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了了Runnable接口的类。
2、在启动多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构造出线程对象,Thread对象调用start()方法来运行多线程代码。
3、实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread类的start()方法来运行的。因此,不管是继承Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程,最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的,熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。
2、案例2(匿名内部类方式创建线程)
使用匿名内部类创建线程的方式,可以方便地实现每个线程执行不同的线程任务操作
匿名内部类语法回顾
new 类名或接口名(){}
直接创建已知类的子类对象
直接创建已知接口的实现类对象。
匿名内部类创建线程的2种方式
//匿名内部类继承Thread类
new Thread(){
public void run(){}
}.start();
//匿名内部类实现接口,再传入Thread构造方法
new Thread(
new Runnble(){ public void run(){
}}
).start();
代码示例
public class Demo18 {
public static void main(String[] args) {
// Thread类:直接创建Thread类的子类对象
/**
1. 创建一个类:XxxThread
class XxxThread extends Thread{
@Override
public void run() {
System.out.println("run..." + getName());
}
}
2. 创建子类对象
Thread t = new XxxThread();
3. 开启线程
t.start();
*/
Thread t = new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println("run..." + getName());
}
};
// 开启线程
t.start();
// 简化形式
new Thread(){
@Override
public void run() {
System.out.println("run..." + getName());
}
}.start();
// Runnable接口:直接创建Runnable接口实现类对象
/*
1. 创建类实现Runnable接口
class XxxRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
System.out.println("run..." + Thread.currentThread().getName());
}
}
2. 创建接口实现类对象
Runnable target = new XxxRunnable();
*/
Runnable target = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Runnable...run..." + Thread.currentThread().getName());
}
};
new Thread(target).start();
// 简化格式
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Runnable...run..." + Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
}
}