JAVA线程的创建和使用

第一个线程程序

创建线程

四种创建方式

继承Thread类

第一个线程程序

我们知道一个类的启动是一个进程
一个类中的主方法是一个进程的主线程，所有的调用都是从主方法开始的，所有的任务都是从主方法中进行
用thread类来创建线程，java.lang.thread,都是通过它来启动一个新的线程


package thread;
 
import java.util.Random;
 
public class FirstThreadDemo {
    private static class MyThread extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            Random random=new Random();
            while (true){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                try {
                    Thread.sleep(random.nextInt(10));
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        MyThread m1=new MyThread();
        MyThread m2=new MyThread();
        MyThread m3=new MyThread();
        //启动三个线程
        m1.start();
        m2.start();
        m3.start();
        Random random=new Random();
        while (true){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            try {
                Thread.sleep(random.nextInt(10));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

其线程的执行顺序

线程的执行顺序不是像单线程那样按照顺序执行的，其几个线程是“同时”进行的，这里的同时表示的是在宏观上是并行的，在微观上是并发执行

思考题

jconsole 查看当前JVM的内部线程情况

创建线程

四种创建方式

继承Thread类，覆写run方法（线程的核心工资任务方法）
覆写Runnable接口，覆写run方法
覆写Callable接口，覆写call方法
使用线程池创建线程

继承Thread类

一个子类继承Thread类
覆写run方法
产生这个子类对象，然后调用start方法启动线程

可以看到相同的代码输出的顺序不一样，因为start启动线程，是由JVM产生操作系统的线程并启动，到底什么时候真正启动，我们是不可见的，也没法控制，而且线程的执行也是并行的

匿名内部类写法

Lambda写法

不能用，因为Thread不是函数式接口

实现Runnable接口

先实现Runnable接口
覆写run方法
先创建一个子类对象，然后创建一个Thread对象，接收这个子类对象

推荐第二种方法，因为实现Runnable接口更加灵活，子类还能实现其他的接口，继承别的类

匿名内部类写法

Lambda写法

Lambda只能用来实现函数式接口，只有一个抽象方法的接口

Thread的常用方法

构造方法

Thread的核心属性

每个线程都有自己唯一的ID
优先级越高的线程是越有可能被CPU优先执行，我们JAVA只是建议优先级高的线程被执行，到底执行不执行，由操作系统说的算
JVM会在一个进程所有的非后台进程结束后，才会结束运行
是否存活，就是为run方法是否运行结束

线程的启动

之前我们已经看到了如何通过覆写 run 方法创建一个线程对象，但线程对象被创建出来并不意味着线程就开始运行了。

覆写 run 方法是提供给线程要做的事情的指令清单
线程对象可以认为是把李四、王五叫过来了
而调用 start() 方法，就是喊一声：”行动起来！“，线程才真正独立去执行了
调用 start 方法, 才真的在操作系统的底层创建出一个线程.
无论是继承Thread类还是实现Runnable接口，最终启动还是使用Thread的start方法，Thread类就是JVM用来描述管理线程的类，每个线程都对应唯一一个Thread对象

获取当前正在执行的线程对象

线程的中断

定义：中断一个正在运行的线程，（run方法还没有执行结束），普通线程会在run方法执行结束后自动停止

我们的中断其实就是更改线程的状态，想让线程终止，只有run方法执行完毕，就自然终止了

两种中断方式

通过共享变量进行中断
使用Thread.interrupted()静态方法

共享变量进行中断
package Lambda;
 
public class ThreadInterrupted {
    private static class MyThread implements Runnable{
        volatile boolean isQuit=false;//共享变量
        @Override
        public void run() {
            while (!isQuit){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"我正在工作,别打扰我");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"被中断了");
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThread m1=new MyThread();
        Thread t1=new Thread(m1,"帅哥线程");
        System.out.println("帅哥开始工作");
        t1.start();
        Thread.sleep(3000);
        System.out.println("帅哥工作结束了");
        m1.isQuit=true;
    }
 
}
因为线程的并发执行，可能每次的执行结果都不一样
Thread的静态方法在那个线程调用，就生效在那个线程
共享变量用volatile，volatile修饰的作用后面讲

使用interrupted静态方法中断或者Thread对象的成员方法isInterrupted

原理：当前Thread类中特别设置了一个属性，当前线程是否被中断的属性,如果为true，表示当前是中断状态，为false说明不是中断状态，调用x线程对象.interrupt方法就会讲线程对象的状态设置为中断状态(true)

线程收到interrupt内置中断通知的两种处理方法

当线程调用sleep/wait/join等方法处于阻塞状态的时候，收到thread.interrupt(),就会抛出一个中断异常，InterruptedException，当抛出这个异常的时候（无论是使用那种判断方式），当前线程的中断状态会被清除（也就是Thread类中那个特别设置的中断属性）
当没有调用以上三种方法，处在正常运行状态，收到中断通知thread.interrupt(),Thread.interrupted会判断当前线程是否被中断，若为true，清除中断标志变为false，线程对象.isInetrrupted()判断线程对象是否为中断状态，若状态为true，不会清除中断标志,保持为true

isinterrupetd成员方法和interrupted类方法的区别（当不是阻塞状态）

当子线程处于阻塞状态对于中断信号的处理
package Lambda;
 
public class ThreadInterruptedByMethod {
    private static class MyThread implements Runnable{
 
        @Override
        public void run() {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"我正在工作");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("我休息一下");
                    break;
                }
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"到点了,我要下班了");
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThread m1=new MyThread();
        Thread t1=new Thread(m1,"帅哥");
        System.out.println("帅哥准备开始工作");
        t1.start();
        Thread.sleep(5*1000);
        t1.interrupt();//中断t1线程
 
    }
}
等待其他线程

有时，我们需要等待一个线程完成它的工作后，才能进行自己的下一步工作。例如，张三只有等李四转账成功，才决定是否存钱，这时我们需要一个方法明确等待线程的结束。

我们用线程对象.join()成员方法来实现，在哪个线程调用别的线程对象的join方法，意思就是这个线程要等待另一个线程执行完毕再能继续执行本线程

第一个就是死等，痴汉属性
第二个是有理性的等，最多等你多少毫秒，如果执行完最后，执行不完，我也不等你了
package Lambda;
 
public class ThreadJoin {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 5; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在学习JavaSE阶段");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);//表示此进程休息一秒
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        },"刘颂成");
        Thread t2=new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 5; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在学习数据结构阶段");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);//表示此进程休息一秒
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        },"进化的刘颂成");
        System.out.println("先学习JavaSE");
        t1.start();
        t1.join();//此时走到这里，t1线程已经执行,main主线程必须先执行完t1子线程，再去执行本线程或者其他线程
        t2.start();
        t2.join();此时走到这里，t2线程已经执行,main主线程必须先执行完t2子线程，再去执行本线程或者其他线程
        System.out.println("开始学习JavaEE");
    }
}
去除两个join的执行过程

休眠当前线程

该方法通过Thread这个类调用，意思就是在哪个线程的内部调用，那么就休眠哪个线程

多线程的作用

比较一下多线程和顺序执行的速度差异，比如20个亿数字的连续累加


package Lambda;
 
public class ThreadNB {
    private static final long count=10_0000_0000;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        serial();
        concurrent();
    }
    public static void serial(){
        long start=System.nanoTime();
        long a=0;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            a++;
        }
        long b=0;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            b++;
        }
        long end=System.nanoTime();
        double allTime=(end-start)*1.0/1000/1000;
        System.out.println("串行执行所用的时间"+allTime+"ms");
    }
    public static void concurrent() throws InterruptedException {
        //并行实现20亿的累加
        long start=System.nanoTime();
        Thread thread1=new Thread(()->{
 
            long a=0;
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                a++;
            }
        });
        thread1.start();//子线程进行十亿次累加
        //主线程也进行10亿次累加
        long b=0;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            b++;
        }
        // 等待子线程执行结束，主线程和子线程的加法操作都完成
        // 等待子线程thread执行结束才能执行下面代码
        thread1.join();//限制子线程执行完毕，才能运行下面的代码
        long end=System.nanoTime();
        double allTime=(end-start)*1.0/1000/1000;
        System.out.println("并行耗费的时间为"+allTime+"ms");
    }
}

理论上并发的执行速度应该是顺序执行的一倍
多线程的最大应用场景就是把一个大任务拆分为多个子任务（交给子线程），多个子线程并发执行，提高系统的处理效率，比如12306系统就是一个多线程程序，我们每个人其实都是一个线程，我们多个人可以同时登录系统买票，付款操作是一个非常耗时的操作，如果不是多线程，每个人买票就得像排队买票一样，依次进行，非常慢，有多线程（就可以趁着比如调整付款页面的时间去处理别人买票的操作）

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原文地址：https://blog.csdn.net/qq_50985215/article/details/125443425