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Java-多线程入门

2024/10/5 23:28:24 来源:https://blog.csdn.net/Broken_x/article/details/141788660  浏览:    关键词:Java-多线程入门

        多线程是指在软件或硬件上实现多个线程并发执行的技术。为了更好地理解多线程,首先需要了解几个基本概念:

了解概念

1.程序

        程序是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。它是一个静态的概念,通常存储在磁盘或其他非易失性存储器中,说白了就是我们写的代码。

2.进程

        进程是程序的一次执行过程,是系统进行资源分配和调度的基本单位。每个进程都有独立的内存空间和系统资源。

3.线程

        线程是进程中的一个执行单元,是CPU调度和分派的基本单位。一个进程可以包含多个线程,这些线程共享进程的资源,但每个线程有自己的栈和寄存器状态。

4.并发

        并发是指多个任务在同一时间段内交替执行,但由于CPU切换任务的速度非常快,给人的感觉像是同时执行。

5.并行

        并行是指多个任务在同一时刻真正的同时执行,这通常需要多核处理器或其他并行处理硬件的支持。

6.cpu核

CPU核是处理器的计算单元,一个多核处理器可以在同一时刻执行多个线程,从而实现并行处理。

基本使用方法

        多线程编程是提高程序并发处理能力的重要手段。下面通过具体的代码示例来展示如何使用多线程

1. 通过继承Thread类

// 通过继承Thread类来创建线程
class MyThread extends Thread {// 重写run方法,线程启动后将执行run方法中的代码@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行 " + i);try {// 线程休眠100毫秒Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}public class ThreadDemo {public static void main(String[] args) {// 创建两个线程对象MyThread thread1 = new MyThread();MyThread thread2 = new MyThread();// 启动线程thread1.start();thread2.start();}
}
  • MyThread类继承了Thread类,并重写了run方法。
  • main方法中创建了两个MyThread对象,并调用start方法启动线程。

2. 实现Runnable接口

// 通过实现Runnable接口来创建线程
class MyRunnable implements Runnable {// 实现run方法,线程启动后将执行run方法中的代码@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行 " + i);try {// 线程休眠100毫秒Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}public class RunnableDemo {public static void main(String[] args) {// 创建Runnable对象MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();// 创建两个线程对象,并将Runnable对象作为参数传递给Thread构造函数Thread thread1 = new Thread(myRunnable);Thread thread2 = new Thread(myRunnable);// 启动线程thread1.start();thread2.start();}
}

 

  • MyRunnable类实现了Runnable接口,并实现了run方法。
  • main方法中创建了一个MyRunnable对象,并将其作为参数传递给两个Thread对象,然后调用start方法启动线程。

3. 通过Callable和Future创建线程

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;// 通过实现Callable接口来创建线程
class MyCallable implements Callable<Integer> {// 实现call方法,线程启动后将执行call方法中的代码,并返回一个结果@Overridepublic Integer call() throws Exception {int sum = 0;for (int i = 0; i < 5; i++) {sum += i;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行 " + i);try {// 线程休眠100毫秒Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}return sum;}
}public class CallableDemo {public static void main(String[] args) {// 创建Callable对象MyCallable myCallable = new MyCallable();// 创建FutureTask对象,并将Callable对象作为参数传递给FutureTask构造函数FutureTask<Integer> futureTask1 = new FutureTask<>(myCallable);FutureTask<Integer> futureTask2 = new FutureTask<>(myCallable);// 创建线程对象,并将FutureTask对象作为参数传递给Thread构造函数Thread thread1 = new Thread(futureTask1);Thread thread2 = new Thread(futureTask2);// 启动线程thread1.start();thread2.start();try {// 获取线程执行结果System.out.println("Thread 1 结果: " + futureTask1.get());System.out.println("Thread 2 结果: " + futureTask2.get());} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {e.printStackTrace();}}
}
  • MyCallable类实现了Callable接口,并实现了call方法,该方法返回一个整数结果。
  • main方法中创建了一个MyCallable对象,并将其作为参数传递给两个FutureTask对象。
  • FutureTask对象作为参数传递给两个Thread对象,并调用start方法启动线程。
  • 使用FutureTaskget方法获取线程的执行结果。

总结

     可以看到,Thread实现了Runnable接口 ,他是一个类,我们可以直接继承Thread类来实现线程,也可以通过直接实现Runnable接口来使用,感兴趣的可以自己去看一下源码,然而Threa本身并没有Run方法,Run方法是接口里面的。

         多线程的底层实现机制原理涉及到线程调度、同步和互斥等概念。操作系统通过线程调度器来决定哪个线程在何时执行。为了确保多个线程能够正确地共享资源,需要使用同步机制,如锁(synchronized关键字)和条件变量(如Java中的wait和notify方法)。  多线程想要理解透彻需要花费一定的时间,也有难度,底层原理我会后面再写,今天这篇文章只需要简单了解入门即可。

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