JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例

转载

码海舵手之心 2023-07-31 23:07:48

文章标签 JAVA多线程画图案例多线程 java d3 System 文章分类 Java 后端开发

文章目录

程序.进程.线程
Process与Thread
普通方法调用和多线程图解
线程的三种创建方式

一、继承Thread类的实现（※※）

实现步骤
代码实现
案例应用

完整代码实现

二、实现Runnable接口（※※※）

代码实现
案例应用

两种方式实现多线程小结
拓展案例

三、实现Callable接口

案例应用

上期回顾
关于博主

程序.进程.线程

在操作系统中运行的程序就是进程，例如微信、IDE、QQ等(暴露年龄了🤐)

一个进程中可以存在多个线程，如播放一个视频时有声音、图像、文字等等

Process与Thread

程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，只是一个静态的概念。
进程是执行程序的一次执行过程，是一个动态的概念。是系统资源分配的单位。
通常在一个进程中可以包含若干个线程，一个进程中至少有一个线程（main），不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位。

普通方法调用和多线程图解

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_System

线程的三种创建方式

继承Thread类（※※）
实现Runnable接口（※※※）
实现Callable接口（※）

一、继承Thread类的实现（※※）

实现步骤

如下，JDK帮助文档中关于Thread类的使用介绍

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_java_02

（PS：需要这个中文版JDK帮助文档的，可到网盘自行下载。网盘容易被墙，失效了可以评论让我分享）

网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1tFMqo7B5Umd439nnU9LhyQ 提取码：s6c4

使用继承Thread类实现多线程，根据JDK帮助文档主要有以下三个步骤：

自定义一个类去继承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

代码实现

package com.thread;

//创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start开启线程
public class TestThread1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        //super.run();
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("run方法线程体----"+i);
        }

    }

    /**
     * 两个线程是同时执行的
     * 注意：线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行
     */

    public static void main(String[] args) {
        //main方法，主线程

        //创建一个线程对象
        TestThread1 thread1 = new TestThread1();
        //调用start()方法开启线程
        thread1.start();


        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("main方法，主线程----"+i);
        }

    }


}

案例应用

多线程同步下载图片：利用多线程来下载网络图片。这里我使用的是apache的commons.io包中FileUtils文件工具类，使用FileUtils文件工具类下的copyURLToFile方法，接收一个url地址即可下载网络图片

注意： commons.io包需要去apache官网下载，然后将下载的jar包放入lib目录(包)中，并右击lib包，选择Add as Library将lib中的jar包添加到Library中

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_System_03

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_JAVA多线程画图案例_04

定义一个WebDownloader类作为下载器。如下，查看copyURLToFile()方法的源码实现可发现，copyURLToFile方法至少需要传入一个url地址参数，并且需要抛出一个IOException异常

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_多线程_05

在下载器中定义一个downloader方法，接收两个参数（url地址和文件名），并使用copyURLToFile来下载传入的地址中的文件

class WebDownloader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        //FileUtils工具类中的copyURLToFile方法，copy网页文件（URL地址变成文件）
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题！");
        }
    }

}

在TestThread2继承类中，定义两个私有属性，分别保存url地址和文件名，并用构造器给两个属性赋值。继承了Thread类，还需要在TestThread2类中重写run方法，在run方法中即可编写下载文件线程的执行体(调用下载器中的downloader方法下载文件)

然后，便可在main主线程中创建多个线程对象，调用对应的start()方法启动线程了~
（描述过于繁杂，也可以直接看代码中简洁的注释，我主要是想写博客时再加深一下自己的记忆🤣🤣）

//继承Thread类
public class TestThread2 extends Thread {

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    //构造器(构造方法) Alt + Insert
    public TestThread2(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //重写run方法
    @Override
    public void run() {//下载图片线程的执行体
        //新建WebDownloader(下载器)对象
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        //调用webDownloader中的downloader方法并传入相应参数  下载文件
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建三个该线程对象       （传入构造方法的参数）
        TestThread2 Thread1 = new TestThread2("https://dss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3173584241,3533290860&fm=26&gp=0.jpg","tupian1.jpg");
        TestThread2 Thread2 = new TestThread2("https://dss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1906469856,4113625838&fm=26&gp=0.jpg","tupian2.jpg");
        TestThread2 Thread3 = new TestThread2("https://dss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1208538952,1443328523&fm=26&gp=0.jpg","tupian3.jpg");

        //主函数中调用start()方法开启三个线程
        // 每次运行三个线程下载图片顺序都不一样（即启动线程不一定立即执行，由CPU安排调度）
        Thread1.start();
        Thread2.start();
        Thread3.start();
    }


}

完整代码实现

package com.thread;

//apache的commons.io包，FileUtils文件工具类
import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;

//练习Thread，实现多线程同步下载图片
//继承Thread类
public class TestThread2 extends Thread {

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    //构造器(构造方法) Alt + Insert
    public TestThread2(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //重写run方法
    @Override
    public void run() {//下载图片线程的执行体
        //新建WebDownloader(下载器)对象
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        //调用webDownloader中的downloader方法并传入相应参数  下载文件
        webDownloader.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建三个该线程对象       （传入构造方法的参数）
        TestThread2 Thread1 = new TestThread2("https://dss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3173584241,3533290860&fm=26&gp=0.jpg","tupian1.jpg");
        TestThread2 Thread2 = new TestThread2("https://dss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1906469856,4113625838&fm=26&gp=0.jpg","tupian2.jpg");
        TestThread2 Thread3 = new TestThread2("https://dss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1208538952,1443328523&fm=26&gp=0.jpg","tupian3.jpg");

        //主函数中调用start()方法开启三个线程
        // 每次运行三个线程下载图片顺序都不一样（即启动线程不一定立即执行，由CPU安排调度）
        Thread1.start();
        Thread2.start();
        Thread3.start();
    }


}

//下载器
class WebDownloader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        //FileUtils工具类中的copyURLToFile方法，copy网页文件（URL地址变成文件）
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题！");
        }
    }

}

二、实现Runnable接口（※※※）

如下，查看官方JDK帮助文档实现Runnable接口与Thread类的使用两种方式实现多线程差别不大

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_多线程_06

概括就是：实现runnable接口，重写run方法，执行线程需要丢入runnable接口实现类，调用start方法

代码实现

和继承Thread的差别只是implements Runnable和开启线程时需要丢入runnable接口的实现类 new Thread(testThread3).start();

package com.thread;

//创建线程方式2：实现runnable接口，重写run方法，执行线程需要丢入runnable接口实现类，调用start方法
public class TestThread3 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        //super.run();
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("run方法线程体----"+i);
        }

    }

    /**
     * 两个线程是同时执行的
     * 注意：线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行
     */

    public static void main(String[] args) {
        //创建runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();

        //创建线程对象，通过线程对象来开启线程（代理）
        //Thread thread = new Thread(testThread3);//丢入rnnnable接口实现类
        //thread.start();
        //上面两句可简写为
        new Thread(testThread3).start();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main方法，主线程----"+i);
        }

    }
}

案例应用

如下，使用"继承Thread类"的同一个案例，只是两个地方有所不同

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_多线程_07

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_d3_08

两种方式实现多线程小结

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单继承的局限性

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：避免了单继承的局限性，方便同一个对象被多个线程使用

拓展案例

多线程同时操作同一个对象
案例： 买火车票的例子，一共有10张火车票，三个人（三个线程）同时去抢这10张火车票，输出这三个人分别抢了哪几张票？

思路： 创建一个线程对象，实现Runnable接口，重写了run方法（线程体中：总数10张票，每拿一张票就减减，小于1就跳出循环），三个线程都在用这10张票，每个人都会进去拿

代码实现：

package com.thread;

//多线程同时操作同一个对象
//买火车票的例子

public class TestThread4 implements Runnable {

    //票数
    private int ticketNums = 10;

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticketNums<=0){
                break;
            }
            //模拟延时，否则CPU运行太快10张票全被一个线程拿了
            try {//需要捕获一个异常
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            //Thread.currentThread().getName():获得当前执行线程的名字
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第"+ticketNums--+"张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        TestThread4 ticket = new TestThread4();

        new Thread(ticket,"小明").start();
        new Thread(ticket,"老师").start();
        new Thread(ticket,"黄牛党").start();
    }

}

运行结果

JAVA多线程画图案例 java多线程应用实例_多线程_09

这时会有一个问题，不同的线程拿到了同一张票

发现问题：多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱
这是并发问题，后面再出博客讲解这个

三、实现Callable接口

实现步骤：

实现Callable接口，需要返回值类型
重写call方法，需要抛出异常
创建目标对象
创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
提交执行：Future r1 = ser.submit(T1);
获取结果：Boolean rs1 = r1.get();
关闭服务：ser.shutdownNow();

实现Callable接口方法，用的很少不是重点，这里不在具体赘述了

案例应用

还是使用下载网络文件的案例，注意与继承Thread类和实现Runnable接口两种方式的区别即可

package com.thread.callable;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;

//线程创建方式三：实现Callable接口

/**
 * Callable的好处：
 * 1.可以定义返回值
 * 2.可以抛出异常
 */
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    //构造器(构造方法) Alt + Insert
    public TestCallable(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    //重写run方法
    @Override
    public Boolean call() {//下载图片线程的执行体
        WebDown webDown = new WebDown();
        webDown.downloader(url,name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //创建三个该线程对象       （传入构造方法的参数）
        TestCallable T1 = new TestCallable("https://dss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3173584241,3533290860&fm=26&gp=0.jpg","tupian1.jpg");
        TestCallable T2 = new TestCallable("https://dss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1906469856,4113625838&fm=26&gp=0.jpg","tupian2.jpg");
        TestCallable T3 = new TestCallable("https://dss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1208538952,1443328523&fm=26&gp=0.jpg","tupian3.jpg");

        //创建执行服务
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
        //提交执行
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(T1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(T2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(T3);

        //获取结果
        Boolean rs1 = r1.get();
        Boolean rs2 = r2.get();
        Boolean rs3 = r3.get();

        //关闭服务
        ser.shutdownNow();

    }

}

//下载器
class WebDown{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        //FileUtils工具类中的copyURLToFile方法，copy网页文件（URL地址变成文件）
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题！");
        }
    }

}

本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。

上一篇：android 兼容快捷方式安卓应用快捷方式

下一篇：go中数据类型和java对照 go语言数据类型

提问和评论都可以，用心的回复会被更多人看到评论

发布评论

相关文章

官方博客	全部文章	热门标签	班级博客
了解我们	网站地图	意见反馈

鸿蒙开发者社区	51CTO学堂
51CTO	软考资讯