JAVA线程入门简介


什么是程序?

是为完成特定任务,用某种语言编写的一组指令集合。`
简单的说:就是我们写的代码


什么是进程?

进程是指运行中的程序,操作系统会为进程分配内存空间
进程是你程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序,是动态 过程,它自身的产生、存在和消亡过程

启动一个程序
在这里插入图片描述
启动两个程序
在这里插入图片描述
结束进程之后,进程就随之消亡


什么是线程?

1.线程是由进程创建的,是进程的实体
2.一个进程可以拥有多个线程
当你在使用百度网盘下载东西的时候,你可以将百度网盘的整体界面看成一个进程,当它每次下载一个东西的时候对应启动一个线程

单线程与多线程

单线程:同一时刻,只允许执行一个线程
多线程:同一时刻,可以执行多个线程,比如百度网盘下载东西

并发与并行

并发:同一时刻,多个任务交替执行,造成一种你好像看起来它们同时的错觉,简单的说,单核cpu实现的多任务就是并发
并行:同一时刻,多个任务同时执行,多核cpu可以实现并行
你可以将cpu想象成我们的大脑,一个人只有一个,你能遍看电视遍写作业吗,在你心里可能感觉你可以有这个能力,但其实你这是在看电视和做作业的过程中来回不断切换

并发和并行可能同时存在


线程的使用

用java查看有多少个cpu

示例代码:

public class CpuNum {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        //获取当前电脑的cpu数量
        int cpuNums = runtime.availableProcessors();
        System.out.println("当前有cpu个数 = "+cpuNums);
    }
}

运行结果:

在这里插入图片描述

创建线程的两种方式

继承Thread类,重写run方法

示例:每隔1s输出一句小猫喵喵叫

public class Thread01 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //创建Cat对象,可以当线程使用
        Cat cat = new Cat();
        cat.start();//启动线程
    }
}
//1.当一个类继承了Thread类,该类就可以当作线程使用
//2.我们会重写run方法,写上自己的业务代码
//3.run Thread 类 实现了Runnable接口的run方法
/* @Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}*/
class Cat extends Thread{
    
    
    int times  = 0;
    @Override
    public void run() {
    
    //重写run方法,写上自己的业务逻辑
        while(true) {
    
    
            //该线程每隔1秒,在控制台输出”喵喵,我是小猫咪“
            System.out.println("喵喵,我是小猫咪"+(++times));
            //让该线程休眠1秒
            try {
    
    
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

示例:在上述的基础之后,加上一个仅仅输出8次的条件

public class Thread01 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //创建Cat对象,可以当线程使用
        Cat cat = new Cat();
        cat.start();//启动线程
    }
}
//1.当一个类继承了Thread类,该类就可以当作线程使用
//2.我们会重写run方法,写上自己的业务代码
//3.run Thread 类 实现了Runnable接口的run方法
/* @Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}*/
class Cat extends Thread{
    
    
    int times  = 0;
    @Override
    public void run() {
    
    //重写run方法,写上自己的业务逻辑
        while(true) {
    
    
            //该线程每隔1秒,在控制台输出”喵喵,我是小猫咪“
            System.out.println("喵喵,我是小猫咪"+(++times));
            //让该线程休眠1秒
            try {
    
    
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
            if(times==8){
    
    
                break;//当times 到80,退出while,这时线程就会结束
            }
        }
    }
}

实现Runnable接口,重写run方法

实现案例:请编写程序,该程序可以每隔1秒,在控制台输出"hi",当输出10次后,自动退出

public class Thread02 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        Dog dog = new Dog();
        //dog.start();这里不能调用start
        //创建Thread对象,把dog对象(实现Runnable),放入Thread
        Thread thread = new Thread(dog);
        thread.start();
    }
}
class Dog implements Runnable{
    
    //通过实现Runnable接口,并发线程
    int count = 0;
    @Override
    public void run() {
    
    //普通方法
        while(true){
    
    
            System.out.println("小狗汪汪叫..hi"+(++count)+Thread.currentThread().getName());
            try {
    
    
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
            if(count==10){
    
    
                break;
            }
        }
    }
}

这里底层使用了设计模式(代理模式)
模拟代理类

//线程代理
class ThreadProxy implements Runnable{
    
    //把Proxy当成ThreadProxy

    private Runnable target = null;//属性,类型是Runnable
    @Override
    public void run() {
    
    
        if(target!=null){
    
    
            target.run();
        }
    }

    public ThreadProxy(Runnable target){
    
    
        this.target = target;
    }
    public void start(){
    
    
        start0();//这个方法时真正实现多线程方法
    }
    public void start0(){
    
    
        run();
    }
}

多线程机制

多个线程同时进行

示例代码:



public class Thread01 {
    
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        //创建Cat对象,可以当线程使用
        Cat cat = new Cat();
        cat.start();//启动线程
        //说明:当main线程启动了一个子线程 Thread-0,主线程不会阻塞,会继续执行
        //这时,主线程和子线程是交替执行
        System.out.println("主线程继续执行"+Thread.currentThread().getName());//名字main
        for (int i=0;i<10;i++){
    
    
            System.out.println("主线程 i="+i);
            //让主线程休眠
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}
//1.当一个类继承了Thread类,该类就可以当作线程使用
//2.我们会重写run方法,写上自己的业务代码
//3.run Thread 类 实现了Runnable接口的run方法
/* @Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}*/
class Cat extends Thread{
    
    
    int times  = 0;
    @Override
    public void run() {
    
    //重写run方法,写上自己的业务逻辑
        while(true) {
    
    
            //该线程每隔1秒,在控制台输出”喵喵,我是小猫咪“
            System.out.println("喵喵,我是小猫咪"+(++times)+"线程名 = "+Thread.currentThread().getName());
            //让该线程休眠1秒
            try {
    
    
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
            if(times==80){
    
    
                break;//当times 到80,退出while,这时线程就会结束
            }
        }
    }
}

在这里插入图片描述
执行流程,当我们去运行的时候,打开一个进程,由这个进程给我们启动了一个主线程,主线程里面有开启了一个子线程,等所有线程均挂掉的时候,进程才随之结束,只要有一个线程存活,应用程序就还没有结束

为社么是start?

run方法就是一个普通的方法,没有真正的启动一个线程,就会把run方法执行完毕才向下执行,即会阻塞
在这里插入图片描述

源码解析

(1)

public synchronized void start(){
    
    
	start0();
}

(2)
//start0()是本地方法,是jvm调用,底层是c/c++
//真正实现多线程的效果,是start0(),而不是run
private native void start0();
start()方法调用start0()方法后,该线程并不一定会立马执行,只是将线程变成了可运行状态。具体什么时候执行,取决于CPU,由CPU统一调度。

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