java 多线程并行流程

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mob64ca12f21246 2024-09-16 04:46:25 ©著作权

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Java 多线程并行流程入门指南

对于刚入行的小白来说，Java 的多线程编程可能会让人感觉复杂，但实际上只要掌握了基本的思路和步骤，就能有效地实现并行处理。本文将带你通过一个简单的实例，帮助你了解 Java 中如何使用多线程来实现并发任务。

流程概述

首先，我们需要明确实现多线程的基本流程。以下是一个简单的步骤总结：

步骤	描述
1	定义需要并行执行的任务
2	创建 `Runnable` 接口或扩展 `Thread` 类
3	实例化线程对象
4	启动线程
5	等待所有线程完成

步骤详解

1. 定义需要并行执行的任务

假设我们的任务是处理一个数据列表，这里我们只做一个简单的累加任务。

2. 创建 `Runnable` 接口

实现 Runnable 接口的类是多线程的核心部分。我们需要定义一个实现类，包含我们要执行的具体逻辑。

class Task implements Runnable {
    private int[] numbers;

    public Task(int[] numbers) {
        this.numbers = numbers;
    }

    @Override
    public void run() {
        int sum = 0;
        for (int number : numbers) {
            sum += number;
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - Sum: " + sum);
    }
}

Task 是实现了 Runnable 接口的类。
run() 方法是线程执行时的入口，完成对数字的累加。

3. 实例化线程对象

接下来，我们在主类中创建多个线程对象，传入数据。

public class MultiThreadExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] data1 = {1, 2, 3, 4, 5};
        int[] data2 = {6, 7, 8, 9, 10};
        
        Thread thread1 = new Thread(new Task(data1), "Thread-1");
        Thread thread2 = new Thread(new Task(data2), "Thread-2");

我们定义了两组数据 data1 和 data2，然后创建了两个线程 thread1 和 thread2，分别处理这两组数据。

4. 启动线程

一旦线程对象创建完成，就可以启动它们。

        thread1.start();
        thread2.start();

调用 start() 方法后，线程将并行执行。

5. 等待所有线程完成

最后，我们可以使用 join() 方法来等待线程完成。

        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("All threads completed.");
    }
}

使用 join() 方法可以确保主线程在两个子线程完成之前不会结束。

类图

下面是我们实现的类图，显示了类之间的关系：

classDiagram
    class MultiThreadExample {
      +main(String[] args)
    }
    class Task {
      +int[] numbers
      +run()
    }
    MultiThreadExample --> Task : uses

关系图

接下来，我们展示任务和线程之间的关系：

erDiagram
    MultiThreadExample {
        + int[] data1
        + int[] data2
    }
    Task {
        + int[] numbers
        + void run()
    }
    MultiThreadExample ||--o{ Task : creates
    Task }|--o{ Thread : executes