java 多线程（一）—— 创建线程的3种方法

一、复习

1. 程序、进程、线程

程序：静态的

进程：程序的一次执行过程，动态的

线程：一个QQ.exe是一个进程，聊天发信息是一个线程，聊天接收信息是一个线程，视频通话是一个线程。

进程是操作系统分配资源的单位，线程是CPU调度的单位。

2. 单线程和多线程的区别

学习了下面实现Runnable接口实现多线程之后，我们知道其步骤是先new Thread(new XXX())，然后调用start()方法，start（）方法会自动调用run方法，可以直接调用 Thread 类的 run 方法吗？

答可以呀。只不过不是多线程了，而是单线程了。start（）方法的作用是开启一个新线程，那我们跳过了start（）方法直接调run（）方法，就是不开新线程呗。

3. C++中如何开启子线程

【C++】解决子线程没有被执行的问题_玛丽莲茼蒿的博客-CSDN博客_c++ 线程不执行

4.java中默认的线程

任何一个程序在java中都是多线程的

main线程是肯定有的，还有gc线程。即使这个程序只有System.out.println("hello")，后台也会自动开启gc线程

二、线程的创建的3种方法

但是我们在真实项目中其实是写一个资源类，然后在主函数中创建资源类的对象，再把这个对象扔到new Thread里

推荐使用Runnable接口

2.1 继承Thread类

2.1.1记忆点

1. 分3步

2.  主线程拥有对CPU的优先使用权。但是和C++不同的是，主线程执行完后，即便不使用sleep，子线程依然能够被执行。这或许是因为Java后台自带的守护进程？？？

 2.1.2 简单演示

 
public class NewThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<200; i++){
            System.out.println(i+" +++++++++++++");
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        //子线程
        NewThread newThread = new NewThread();
        newThread.start();
 
        //主线程
        for(int i=0; i<200; i++){
            System.out.println(i+" =============");
        }
    }
}

2.1.3 实战——多线程下载网络图片

本次实战要用到Apache提供的一个第三方包，官网免费下载：

Commons IO – Download Apache Commons IO

解压后找到下图中的jar包 

 

 按照下方的流程导入jar包java I/O（四）—— 使用第三方jar包_玛丽莲茼蒿的博客-CSDN博客导入第三方jar包实现I/Ohttps://blog.csdn.net/qq_44886213/article/details/127397913?spm=1001.2014.3001.5501

import org.apache.commons.io.FileUtils;
 
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
 
public class DownLoadURLThread extends Thread{
    private String url;
    private String name;
 
    public DownLoadURLThread(String url, String name) {
        this.url = url;
        this.name = name;
    }
 
    //线程执行体
    @Override
    public void run() {
        DownLoader downLoader = new DownLoader();
        downLoader.download(this.url,this.name);
        System.out.println(this.name+"下载完毕");
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        DownLoadURLThread thread1 = new DownLoadURLThread("https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/6c224f4a20a4462309f77194d977650e0cf3d6ca79b5","1.jpg");
        DownLoadURLThread thread2 = new DownLoadURLThread("https://img9.doubanio.com/view/photo/l/public/p2880712216.webp","2.jpg");
        DownLoadURLThread thread3 = new DownLoadURLThread("https://img2.baidu.com/it/u=855433571,726115657&fm=253&fmt=auto&app=138&f=JPEG?w=1080&h=408","3.jpg");
 
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
    }
}
 
 
class DownLoader{
    public void download(String url,String name){
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.2 实现runnable接口

 

 区别在于：

2.1.2 实战——模拟龟兔赛跑

要求：

        兔子的速度是乌龟的100倍

        兔子中途睡了一觉

        乌龟先达到终点

思路：乌龟和兔子同时在跑，所以这是两个线程在同时跑。由于兔子和乌龟的动作行为不同（速度不同，而且兔子需要睡一觉），所以我们写了一个兔子类和一个乌龟类，这两个类都实现了Runnable接口。

要注意的是，乌龟和兔子赛跑我们写了两个类，但是双十一有1亿个用户并发，我们不可能写1亿个User类各自实现Runnable接口，因为1亿个用户的行为都是一样的，我们写一个类就够了（详见下面的抢票系统）。之所以兔子、乌龟写成两个是兔子乌龟的行为不一样。

/**
 * 模拟龟兔赛跑
 */
public class RabbitTortoiseRace {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Rabbit()).start();
        new Thread(new Tortoise()).start();
    }
}
 
class Runway{
    static int length =200; //200米的跑道
}
 
class Rabbit implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        int length = Runway.length;
        int rabbitRunLength =0;
        while(rabbitRunLength
            //for循环模拟兔子跑1米的时间，比乌龟快100倍
            for(int i=0; i<=100; i++){
            }
            rabbitRunLength++;
            System.out.println("兔子--->跑到了"+rabbitRunLength+"米");
 
            //模拟兔子跑到50米时睡了一觉
            if(rabbitRunLength == 50){
                try {
                    Thread.sleep(2);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        System.out.println("兔子到达终点");
    }
}
 
class Tortoise implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        int length = Runway.length;
        int tortoiseRunLength =0;
        while(tortoiseRunLength
            //模拟乌龟跑1米的时间
            for(int i=0; i<=1000; i++){
            }
            tortoiseRunLength++;
            System.out.println("乌龟--->跑到了"+tortoiseRunLength+"米");
        }
        System.out.println("乌龟到达终点");
    }
}

 

 2.2.3 实战 —— 模拟抢票系统

这里只是演示如果“多线程的行为相同”，只写一个实现Runnable的类就够了。实现Runnable的类和开启的线程之间的关系就像是docker的镜像和容器之间的关系（因为开启的容器本身就是一个个的线程），一个镜像可以开启多个容器，还可以在开启的时候给容器命名.

docker run --name="第1个centos" centos:0.1
docker run --name="第2个centos" centos:0.1
docker run --name="第3个centos" centos:0.1

下面的代码中，我们在开启线程的时候，也可以给线程命名。 

public class RailwayTicketSystem{
 
    public static void main(String[] args) {
        BuyTicket buyer = new BuyTicket();
        new Thread(buyer,"黑黑").start();
        new Thread(buyer,"白白").start();
        new Thread(buyer,"黄牛党").start();
    }
}
 
class BuyTicket implements Runnable{
    private int ticketNums = 10;  //系统里有10张票
 
    //抢票行为
    @Override
    public void run() {
        while(ticketNums>0){
            try {
                Thread.sleep(100);  //模拟延时，放大问题
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->抢到了第"+ticketNums+"张票");
            ticketNums--;
        }
    }
}

因为火车票是临界资源，需要进行同步处理，但是这里没有处理，所以出现了重复拿票的情况。

2.2.4 实现Runnable接口本质上是静态代理

下面一节我们就来看看什么是静态代理

三、静态代理

 1.1 记忆点

实现步骤：

1. 写一个抽象接口/类

2. 真实角色和代理角色都要实现同一个接口。

implements Runnable接口实现多线程本质上其实是静态代理。这里的代理是Thread类。Thread类和目标类都实现了Runnable接口。你看下面这两行代码，是不是一样的意思：

    //婚庆公司代为举办婚礼的例子
    new WeddingCompany(bride,groom).have_a_wedding();
    
    //Thread类代理的例子
    new Thread(目标对象).start();

问题：为什么真实角色和代理角色要实现同一个接口？直接把真实角色作为代理角色的成员变量不行吗？

回答：拿下面结婚的例子来说，婚庆公司要接手的新郎和新娘可不止一对，有很多对，而且这些人他们在婚礼上想干的事情hava_a_wedding（）不一样。所以真实角色和代理角色都要实现接口，并且重写hava_a_wedding方法，真实角色的hava_a_wedding方法要被代理角色的hava_a_wedding方法调用

1.2 静态代理例子

以婚庆公司为例

import javax.management.MBeanFeatureInfo;
 
public class StaticProxy {
    public static void main(String[] args) {
        Bride bride = new Bride();
        Groom groom = new Groom();
        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(bride,groom); //新娘和新郎来找中介
        weddingCompany.have_a_wedding(); //一切都由婚庆公司操办
    }
}
 
//真实对象和代理对象都要实现同一个接口
interface WeddingStuff{
    void have_a_wedding();
}
 
//真实对象：新娘
class Bride implements WeddingStuff{
    @Override
    public void have_a_wedding() {
        System.out.println("新娘去结婚了！");
    }
}
 
//真实对象：新郎
class Groom implements WeddingStuff{
    @Override
    public void have_a_wedding() {
        System.out.println("新郎去结婚了！");
    }
}
 
//代理对象：婚庆公司
class WeddingCompany implements WeddingStuff{
    Bride bride;
    Groom groom;
    public WeddingCompany(Bride bride,Groom groom){
        this.bride = bride;
        this.groom = groom;
    }
 
    @Override
    public void have_a_wedding() {
        before_wedding();
        bride.have_a_wedding(); //新娘做新娘的事
        groom.have_a_wedding(); //新郎做新郎的事
        after_wedding();
    }
 
    public void before_wedding(){
        System.out.println("布置场地，租婚车，配置摄像团队，筹办酒席");
    }
 
    private void after_wedding(){
        System.out.println("结束，收钱");
    }
}

1.3 缺点

一个真实对象就要产生一个代理对象，要开3个线程，就要new出来3个Thread对象，开发效率低。如何解决？动态代理！ 

PS：学了一周设计模式然后做了一个SuperRouter的大作业以后，无论是写代码还是看代码都进步了一大截。以前跟着网课敲了几个月的例子从来没有这种感觉。所以还是要注重“输出”！要用项目需求带动技术的学习

四、run方法可以传参吗

不可以。那我们想给线程传递参数怎么办？

（1）如果是MyThread extends Thread方式实现的线程，将想传递的参数定义为MyThread的成员变量，然后new MyThread（参数）的时候把参数传递进去：

class MyThread extends Thread {
    private String message;
 
    public MyThread(String message) {
        this.message = message;
    }
 
    public void run() {
        System.out.println(message);
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread("Hello, World!");
        thread.start();
    }
}

（2）如果是 implements Runnable实现的线程，也一样

class MyRunnable implements Runnable {
    private String message;
 
    public MyRunnable(String message) {
        this.message = message;
    }
 
    public void run() {
        System.out.println(message);
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable runnable = new MyRunnable("Hello, World!");
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
    }
}