初识多线程

一、多任务

现实中太多这样同时做多件事的例子了，例如一边吃饭一遍刷视频，看起来是多个任务都在做，其实本质上我们的大脑在同一时间依旧只做了一件事情。

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二、普通方法调用和多线程

普通方法调用只有主线程一条执行路径

多线程多条执行路径，主线程和子线程并行交替执行

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三、Process与Thread

• 说起进程，就不得不说下程序。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，是一个静态的概念。

• 而进程则是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念。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，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位

• 注意：很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个cpu，即多核，如服务器。如果是模拟出来的多线程，即使在一个cpu的情况下，在同一个时间点，cpu只能执行一个代码，因为切换的很快，所有就有同时执行的错觉。

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四、核心概念

• 线程就是独立的执行路径

• 在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程

• main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序

• 在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为的干预的

• 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制

• 线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销

• 每个线程在自己的工作内存互交，内存控制不当会造成数据不一致

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五、线程的创建

三种创建方式：

• 继承Thread类

• 实现Runnable接口

• 实现Callable接口

一、Thread类

• 自定义线程类继承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

• 注意：线程不一定立即执行，CPU安排调度

//创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start方法开启线程
//总结：注意，线程开启不一定立即执行，由CPU调度执行
public class TestThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码----"+i);
        }
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        //main线程，主线程
​
        //创建一个线程对象
        TestThread testThread = new TestThread();
        //调用start()方法开启线程
        testThread.start();
​
​
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程---"+i);
        }
    }
}

• 此处说明：调用run()方法，只是按照顺序简单执行run()方法，而调用start()方法才会把线程交给调度器去调度执行

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二、Runnalbe接口

• 定义MyRunnable类实现Runnable接口

• 实现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

package day01;
​
/**
 * @Author: Grace
 * @Date: 2023/10/1 12:29
 * @Description:
 */
//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 TestThread02 implements Runnable{
​
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码----"+i);
        }
    }
​
    public static void main(String[] args) {
       //创建runnable接口的实现类对象
        TestThread02 testThread02 = new TestThread02();
        //创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程，代理
       /* Thread thread = new Thread(testThread02);
​
        thread.start();*/
​
        new Thread(testThread02).start();
​
​
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程---"+i);
        }
    }
​
}

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单线程局限性

• 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：避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用

三、实现Callable接口

1. 实现Callable接口，需要返回值类型

2. 重写call方法，需要抛出异常

3. 创建目标对象

4. 创建执行服务：ExecutorService ser =Executors.newFixedThreadPool(1);

5. 提交执行：Future result1 =ser.submit(t1)

6. 获取结果：boolean r1 = result1.get()

7. 关闭服务：ser.shutdownNow()

Callable的好处：1.可以抛出异常 2.有返回值

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六、初识并发问题

//多个线程同时操作同一个对象
//买火车票的例子
​
​
//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
public class TestThread03 implements Runnable{
​
    //票数
    private int ticketNums =10;
    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if(ticketNums<=0){
                break;
            }
            //模拟延时
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
​
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第"+ticketNums--+"票");
        }
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        TestThread03 testThread03 = new TestThread03();
​
        new Thread(testThread03,"小明").start();
        new Thread(testThread03,"老师").start();
        new Thread(testThread03,"黄牛党").start();
    }
}