java 多进程 同步 java实现多进程

目录

1 进程和线程

2 实现多线程方式一：继承Thread类

3 设置和获取线程名称

4 线程优先级

5 线程控制

6 线程的生命周期

7 实现多线程方式二：实现Runnable接口

8 创建线程的四种方式比较

8.1 ExecutorService、 Callable、 Future 有返回值线程

8.2 基于线程池的方式

9 lock锁和synchronized块的优势

10 引用场景

11 如何停止一个正在运行的线程

---

1 进程和线程

进程：是正在运行的程序

是系统进行资源分配和调用的独立单位

每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

线程：是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径

单线程：一个进程如果只有一条执行路径，则称为单线程程序

多线程：一个进程如果有多条执行路径，则称为多线程程序

2 实现多线程方式一：继承Thread类

方法介绍

实现步骤

定义一个类 MyThread 继承 Thread 类

在 MyThread 类中重写 run() 方法

创建 MyThread 类的对象

启动线程

代码演示

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread my1 = new MyThread();
        MyThread my2 = new MyThread();
// my1.run();
// my2.run();
//void start() 导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法
        my1.start();
        my2.start();
    }
}

两个小问题

为什么要重写 run() 方法？

因为 run() 是用来封装被线程执行的代码

run() 方法和 start() 方法的区别？

run() ：封装线程执行的代码，直接调用，相当于普通方法的调用

start() ：启动线程；然后由 JVM 调用此线程的 run() 方法

3 设置和获取线程名称

方法介绍

代码演示

public class MyThread extends Thread {
    public MyThread() {}
    public MyThread(String name) {
        super(name);
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName()+":"+i);
        }
    }
}
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread my1 = new MyThread();
        MyThread my2 = new MyThread();
//void setName(String name)：将此线程的名称更改为等于参数 name
        my1.setName("高铁");
        my2.setName("飞机");
//Thread(String name)
        MyThread my1 = new MyThread("高铁");
        MyThread my2 = new MyThread("飞机");
        my1.start();
        my2.start();
//static Thread currentThread() 返回对当前正在执行的线程对象的引用
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

4 线程优先级

线程调度

两种调度方式

分时调度模型：所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间片

抢占式调度模型：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，优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些

Java 使用的是抢占式调度模型

随机性 假如计算机只有一个 CPU ，那么 CPU 在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到 CPU 时间片，也 就是使用权，才可以执行指令。所以说多线程程序的执行是有随机性，因为谁抢到CPU 的使用权是不一 定的 优先级相关方法

代码演示

public class ThreadPriority extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}
public class ThreadPriorityDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPriority tp1 = new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp2 = new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp3 = new ThreadPriority();
        tp1.setName("高铁");
        tp2.setName("飞机");
        tp3.setName("汽车");
//public final int getPriority()：返回此线程的优先级
        System.out.println(tp1.getPriority()); //5
        System.out.println(tp2.getPriority()); //5
        System.out.println(tp3.getPriority()); //5
//public final void setPriority(int newPriority)：更改此线程的优先级
// tp1.setPriority(10000); //IllegalArgumentException
        System.out.println(Thread.MAX_PRIORITY); //10
        System.out.println(Thread.MIN_PRIORITY); //1
        System.out.println(Thread.NORM_PRIORITY); //5
//设置正确的优先级
        tp1.setPriority(5);
        tp2.setPriority(10);
        tp3.setPriority(1);
        tp1.start();
        tp2.start();
        tp3.start();
    }
}

5 线程控制

相关方法

代码演示

sleep演示：

public class ThreadSleep extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class ThreadSleepDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadSleep ts1 = new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts2 = new ThreadSleep();
        ThreadSleep ts3 = new ThreadSleep();
        ts1.setName("曹操");
        ts2.setName("刘备");
        ts3.setName("孙权");
        ts1.start();
        ts2.start();
        ts3.start();
    }
}

Join 演示：

public class ThreadJoin extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}
public class ThreadJoinDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadJoin tj1 = new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj2 = new ThreadJoin();
        ThreadJoin tj3 = new ThreadJoin();
        tj1.setName("康熙");
        tj2.setName("四阿哥");
        tj3.setName("八阿哥");
        tj1.start();
        try {
            tj1.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        tj2.start();
        tj3.start();
    }
}

Daemon 演示：

public class ThreadDaemon extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":" + i);
        }
    }
}
public class ThreadDaemonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDaemon td1 = new ThreadDaemon();
        ThreadDaemon td2 = new ThreadDaemon();
        td1.setName("关羽");
        td2.setName("张飞");
//设置主线程为刘备
        Thread.currentThread().setName("刘备");
//设置守护线程
        td1.setDaemon(true);
        td2.setDaemon(true);
        td1.start();
        td2.start();
        for(int i=0; i<10; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
        }
    }
}

6 线程的生命周期

线程一共有五种状态，线程在各种状态之间转换。

7 实现多线程方式二：实现Runnable接口

Thread 构造方法

实现步骤

定义一个类 MyRunnable实现 Runnable 接口

在 MyRunnable 类中重写 run() 方法

创建 MyRunnable 类的对象

创建 Thread 类的对象，把 MyRunnable 对象作为构造方法的参数

启动线程

代码演示

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
        }
    }
}
public class MyRunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
//创建MyRunnable类的对象
        MyRunnable my = new MyRunnable();
//创建Thread类的对象，把MyRunnable对象作为构造方法的参数
//Thread(Runnable target)
// Thread t1 = new Thread(my);
// Thread t2 = new Thread(my);
//Thread(Runnable target, String name)
        Thread t1 = new Thread(my,"高铁");
        Thread t2 = new Thread(my,"飞机");
//启动线程
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

多线程的实现方案有两种

继承 Thread 类

实现 Runnable 接口

相比继承 Thread 类，实现 Runnable 接口的好处

避免了 Java 单继承的局限性

适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况，把线程和程序的代码、数据有效分离，较好的体现了面向对象的设计思想

8 创建线程的四种方式比较

最后用那种:一般线程池足够了,如果需要返回值就用callable

8.1 ExecutorService、 Callable、 Future 有返回值线程

有返回值的任务必须实现 Callable 接口，类似的，无返回值的任务必须 Runnable 接口。执行
Callable 任务后，可以获取一个 Future 的对象，在该对象上调用 get 就可以获取到 Callable 任务
返回的 Object 了，再结合线程池接口 ExecutorService 就可以实现传说中有返回结果的多线程了。

//创建一个线程池
    ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
    // 创建多个有返回值的任务
    List<Future> list = new ArrayList<Future>();
for(int i=0;i<taskSize; i++){
        Callable c=new MyCallable(i+" ");
// 执行任务并获取 Future 对象
        Future f=pool.submit(c);
        list.add(f);
    }
// 关闭线程池
        pool.shutdown();
// 获取所有并发任务的运行结果
        for(Future f:list){
// 从 Future 对象上获取任务的返回值，并输出到控制台
        System.out.println("res： "+f.get().toString());
    }

8.2 基于线程池的方式

线程和数据库连接这些资源都是非常宝贵的资源。那么每次需要的时候创建，不需要的时候销
毁，是非常浪费资源的。那么我们就可以使用缓存的策略，也就是使用线程池。

// 创建线程池
    ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
while(true) {
        threadPool.execute(new Runnable() { // 提交多个线程任务，并执行
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running ..");
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }
}

9 lock锁和synchronized块的优势

10 引用场景

11 如何停止一个正在运行的线程

1、使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止。
2、使用stop方法强行终止，但是不推荐这个方法，因为stop和suspend及resume一样都是过期作废的方法。
3、使用interrupt方法中断线程。

class MyThread extends Thread {
        volatile boolean stop = false;
        public void run() {
            while (!stop) {
                System.out.println(getName() + " is running");
                try {
                    sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("week up from blcok...");
                    stop = true; // 在异常处理代码中修改共享变量的状态
                }
            }
            System.out.println(getName() + " is exiting...");
        }
    }
    class InterruptThreadDemo3 {
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            MyThread m1 = new MyThread();
            System.out.println("Starting thread...");
            m1.start();
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("Interrupt thread...: " + m1.getName());
            m1.stop = true; // 设置共享变量为true
            m1.interrupt(); // 阻塞时退出阻塞状态
            Thread.sleep(3000); // 主线程休眠3秒以便观察线程m1的中断情况
            System.out.println("Stopping application...");
        }
    }