Java多线程?（一）基本概念及三种实现方式

Java多线程

• 相关概念

• 线程

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。

• 进程

进程是程序的基本执行实体

• 多线程

简单理解：应用软件中互相独立，可以同时运行的功能

• 并发和并行

并发：在同一时刻，有多个指令在单个CPU上交替执行

并行：在同一时刻，有多个指令在多个CPU上同时执行

• 小结

1.什么是多线程?

有了多线程，我们就可以让程序同时做多件事情

2.多线程的作用?

提高效率

3.多线程的应用场景?

只要你想让多个事情同时运行就需要用到多线程比如：软件中的耗时操作、所有的聊天软件、所有的服务器

• 多线程的实现方式

在Java中共有三种方式实现多线程，分别是：

①继承Thread类的方式进行实现

②实现Runnable接口的方式进行实现

③利用Callable接口和Future接口方式实现

• 实现方式一：继承Thread类

继承Thread类，并重写run()方法。创建新线程的方法是实例化线程类，开辟新线程的方法是调用该实例的start()方法。

线程实现类：

public class MyThread01 extends Thread{
????@java.lang.Override
????public void run() {
????????// 线程要执行的代码
????????for (int i = 0; i < 100; i++) {
????????????System.out.println(getName() + ": hello world.");
????????}
????}
}

线程使用：

public class ThreadDemo1 {
????public static void main(String[] args) {
????????// 多线程的第一种启动方式
????????/*
?????????* 多线程的第一种启动方式：
?????????* ?1.自己定义一个类继承Thread
?????????* ?2.重写run方法
?????????* ?3.创建子类的对象，并启动线程
?????????*/
????????MyThread01 mt01 = new MyThread01();
????????MyThread01 mt02 = new MyThread01();
????????// 给线程命名
????????mt01.setName("线程01");
????????mt02.setName("线程02");
????????// 开启线程
????????mt01.start();
????????mt02.start();
????}
}

• 实现方式二：实现Runnable接口

实现Runnable接口，并重写run()方法。创建新线程的方法是实例化该线程类，然后将该实例作为参数传入Thread类创建线程实例类，开辟新线程的方法是调用Thread类实例的start()方法。

线程实现类：

public class MyThread02 implements Runnable{
????@Override
????public void run() {
????????// 线程要实现的代码
????????for (int i = 0; i < 100; i++) {
????????????// 获取当前线程的对象
????????????Thread t = Thread.currentThread();
????????????// 本线程要执行的任务
????????????System.out.println(t.getName() + ": hello world.");
????????}

????}
}

线程使用：

public class ThreadDemo2 {
????public static void main(String[] args) {
????????// 多线程的第二种启动方式
????????/*
?????????* ?多线程的第二种启动方式：
?????????* ?1.自己定义一个类实现Runnable接口
?????????* ?2.重写里面的run方法
?????????* ?3.创建自己的类的对象
?????????* ?4.创建一个Thread类的对象，并开启线程
?????????*/
????????// 创建对象
????????// 表示多线程要执行的任务
????????MyThread02 mt01 = new MyThread02();
????????// 创建线程对象
????????Thread t1 = new Thread(mt01);
????????Thread t2 = new Thread(mt01);
????????// 给线程命名
????????t1.setName("线程1");
????????t2.setName("线程2");
????????// 开启线程
????????t1.start();
????????t2.start();

????????/*
????????Thread t = new Thread(new Runnable() {
????????????@Override
????????????public void run() {

????????????}
????????});
?????????*/
????}
}

• 实现方式三：实现Callable和Future接口

前面2中方式创建的多线程，run方法的返回值类型是void，也即没有线程运行的返回值，为了解决这个问题可以使用第三种线程实现方法。本方式可以获取到多线程运行的结果，但是实现方式相比前面的2种方式略显复杂。

线程实现类：

import java.util.concurrent.Callable;

public class MyCallable implements Callable<Integer> {
????// Callable接口有一个泛型，表示要返回的类型


????@Override
????public Integer call() throws Exception {
????????// 返回1~100相加的和
????????int sum = 0;
????????for (int i = 1; i <= 100; i++) {
????????????sum += i;
????????}
????????return sum;
????}
}

线程使用：

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;

public class ThreadDemo3 {
????public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
????????// 多线程的第三种启动方式
????????/*
?????????* ?多线程的第三种实现方式：
?????????* ?特点：可以获取到多线程运行的结果
?????????* ?1.创建一个类MyCallable实现Callable接口
?????????* ?2.重写call (是有返回值的，表示多线程运行的结果)
?????????* ?3.创建MyCallable的对象(表示多线程要执行的任务)
?????????* ?4.创建FutureTask的对象(作用管理多线程运行的结果)
?????????* ?5.创建Thread类的对象，并启动(表示线程)
?????????*/

????????// 1.创建MyCallable的对象(表示多线程要执行的任务)
????????MyCallable mc = new MyCallable();
????????// 2.创建FutureTask的对象(作用管理多线程运行的结果)
????????// FutureTask的泛型表示要返回的值的类型
????????// 将Callable实现类的对象作为参数传给FutureTask
????????FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<>(mc);
????????// 3.创建线程的对象
????????Thread t1 = new Thread(ft);
????????// 4.启动线程
????????t1.start();
????????// 5.获取线程运行的结果
????????Integer i = ft.get();
????????System.out.println(i);
????}
}

• 多线程三种实现方式的对比

	运行结果	优点	缺点
继承Thread类	无法获取	编程比较简单，可以直接使用	扩展性较差，不能再继承其他的类
实现Runnable接口		扩展性强，实现该接口的同时还可以继承其他的类	编程相对复杂，不能直接使用Thread类中的方法
实现Callable接口	可以获取