黑马程序员-多线程（上）

-----------android培训、java培训、java学习型技术博客、期待与您交流！ ------------

一、重要概念区分：

1、进程和线程

进程：正在进行的程序。即：每个独立程序（例如QQ，360管家）在计算机上的一次执行活动。

线程：进程内部的一条执行路径或一个独立的控制单元。线程控制着进程的执行。一个进程中至少有一个线程。

多线程：如果一个程序中可以在同一进程内执行多个线程，我们就说这个程序是支持多线程的；比如迅雷下载软件可以同时下载多个任务。

注：进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而一个线程的多个线程共享内存。

2、程序和任务

并发编程使我们可以将程序划分为多个分离的、独立运行的任务。通过使用多线程机制，这些独立任务中的每一个都将由执行线程来驱动。一个线程就是在进程中的一个单一的顺序控制流，因此，单个进程可以拥有多个并发执行的任务，使得程序的每个任务都好像有自己的CPU一样。实质上其底层机制是切分CPU时间，划分成片段分配给了所有的任务。

3、任务和线程

Thread类自身不执行任何操作，它只是驱动赋予它的任务。而且，程序员对Thread类实际没有任何控制权。你创建任务，并通过某种方式将一个线程附着到任务上，以使得这个线程可以驱动任务。

将任务和线程区分使用：在描述将要执行的工作内容时使用“任务”；只有在引用到驱动任务的具体机制时，才使用“线程”。

二、多线程的意义：

1、提高执行速度（提高计算机CPU的利用率）；
2、改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。

三、主线程

Java VM启动的时候会有一个进程java.exe。该进程中至少一个线程负责java程序的执行；而且这个线程运行的代码存在于main方法中。该线程称为主线程。

四、jvm启动的是多线程吗？

如果java的虚拟机jvm启动的是单线程，就有发生内存泄露的可能，而我们使用java程序没出现这样的问题，也就是说jvm启动至少有两个线程，一个执行java程序（主线程），一个执行垃圾回收。所以是多线程。

五、多线程的弊端：

线程太多会导致效率的降低，因为线程的执行依靠的是CPU的来回切换。

六、实现多线程的方法：

如何在自定义的代码中，自定义一个线程？实现多线程可以通过继承Thread类和实现Runnable接口。

1、继承Thread。

步骤：
(1)定义一个类继承Thread类
(2)复写Thread类中的public void run()方法。（目的：将线程的任务代码封装到run方法中，直接创建Thread的子类对象，创建线程）
(3)调用start()方法。(该方法有2个作用：启动线程，由虚拟机调用线程的run方法)
//另外可以通过Thread的getName()获取线程的名称。
  注意：new一个thread对象就是创建了一个线程。

代码示例：创建两个线程，和主线程交替运行。

class Test extends Thread {// private String name;Test(String name) {// this.name = name;super(name);}public void run() {for (int x = 0; x < 60; x++) {System.out.println((Thread.currentThread() == this) + "..."+ this.getName() + " run..." + x);}}}class ThreadTest {public static void main(String[] args) {Test t1 = new Test("one---");Test t2 = new Test("two+++");t1.start();// 开启线程并调用run方法用start()方法t2.start();// t1.run();//直接调用run方法没有开启线程// t2.run();for (int x = 0; x < 60; x++) {System.out.println("main....." + x);}}}/*output(exemple)true...one--- run...0true...two+++ run...0main.....0true...two+++ run...1true...one--- run...1true...two+++ run...2main.....1main.....2true...two+++ run...3true...one--- run...2true...two+++ run...4main.....3true...two+++ run...5true...two+++ run...6true...one--- run...3true...two+++ run...7*/

2、实现Runnable接口。

(1)定义一个类，实现Runnable接口；
(2)覆盖接口的public void run()的方法，将线程的任务代码封装到run方法中；
(3)创建Runnable接口的子类对象
(4)将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造函数，创建Thread类线程对象。
（原因：线程的任务都封装在Runnable接口子类对象的run方法中。因为要在线程对象创建时就必须明确要运行的任务，即run方法，所以就必须明确该任务所属对象，即Runnable接口子类对象）。
(5)调用Thread类的start()方法，启动线程，并调用Runnable接口子类的run方法。

代码示例：

/*需求：简单的卖票程序。多个窗口同时卖票。*/class Ticket implements Runnable// extends Thread{private int tick = 100;public void run() {while (true) {if (tick > 0) {try {Thread.sleep(10);} catch (Exception e) {}// 能看出会发生线程问题System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "....sale : " + tick--);}}}}class TicketDemo {public static void main(String[] args) {Ticket t = new Ticket();Thread t1 = new Thread(t);// 创建了一个线程；Thread t2 = new Thread(t);// 创建了一个线程；Thread t3 = new Thread(t);// 创建了一个线程；Thread t4 = new Thread(t);// 创建了一个线程；t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();}}/*output(exemple)Thread-0....sale : 100Thread-1....sale : 99Thread-3....sale : 99Thread-2....sale : 98Thread-3....sale : 96Thread-2....sale : 95Thread-0....sale : 97Thread-1....sale : 96Thread-1....sale : 94Thread-2....sale : 92Thread-0....sale : 93Thread-3....sale : 91Thread-0....sale : 90Thread-1....sale : 88Thread-3....sale : 89...*/

七、两种方法的特点及区别：

1、特点

（1）Thread类的特点：

1）当类去描述事物，事物中有属性和行为。如果行为中有部分代码需要被多线程所执行，同时还在操作属性。就需要该类继承Thread类，产生该类的对象作为线程对象。可是这样做会导致每一个对象中都存储一份属性数据。无法在多个线程中共享该数据。可以加上静态，虽然实现了共享但是生命周期过长。
2）如果一个类明确了自己的父类，那么它就不可以在继承Thread。或者一个类继承了Thread后也同样不能继承别的类，因为java不允许类的多继承。因为考虑到java只能单继承的弊端，所以请对比一下第二种。

（2）Runnable的特点：

1）描述事物的类中封装了属性和行为，如果有部分代码需要被多线程所执行。同时还在操作属性。那么可以通过实现Runnable接口的方式。因为该方式是定义一个Runnable接口的子类对象，可以被多个线程所操作实现了数据的共享。
2）实现了Runnable接口的好处，避免了单继承的局限性。也就说，一个类如果已经有了自己的父类是不可以继承Thread类的。但是该类中还有需要被多线程执行的代码。这时就可以通过在该类上功能扩展的式。实现一个Runnable接口。
所以综上说述：强烈建议用第二种方式！！！

2、两种方法区别：

（1）实现Runnable接口避免了单继承的局限性。

1）因为实现Runnable接口方法能通过传参的方式将创建的子类对象以参数形式传给多个Thread线程对象，这样多个线程对象能共享一个任务；
2）而单继承每创建一个对象，就开启了一个任务，彼此不能共享一个任务

（2）线程代码存放的位置不同

1）继承Thread类线程代码存放在Thread子类的run方法中
2）实现Runnable接口线程代码存放在接口的子类的run方法中；

3、总结：

在定义线程时，建议使用实现Runnable接口，因为几乎所有多线程都可以使用这种方式实现

八、为什么运行结果每一次都不同？

因为多个线程都获取cpu的执行权。cpu执行到谁，谁就运行。
明确一点，在某一个时刻，只能有一个程序在运行。(多核除外)
cpu在做着快速的切换，以达到看上去是同时运行的效果。
我们可以形象地把多线程的运行形容为在互相抢夺cpu的执行权。
这就是多线程的一个特性：随机性。谁抢到谁执行，至于执行多长，cpu说的算。

九、创建线程是为什么要复写run方法？

Thread类用于描述线程。Thread类定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码，该存储功能就是run方法。也就是说Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。
对比：主线程调用的代码储存在main函数中，这是由虚拟机定义的。主线程先运行，所以程序都是从main函数开始执行。

十、start()和run方法有什么区别？

调用start方法方可启动线程，而run方法只是thread和Runnable的一个普通方法，仅仅用来封装线程要运行的代码，因此调用run方法不能实现多线程；

1、Start()方法：

start方法用来为该线程执行必需的初始化操作，并启动线程，然后调用thread（或Runnable）的run()方法，以便在这个新线程中启动该任务，从而实现了多线程运行。这时start()方法迅速返回main()线程，直接继续执行main()函数下面的代码，无需等待run()方法体代码执行完毕，因为run()方法是由不同的线程执行的。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程,这时此线程处于就绪(可运行)状态，并没有运行，一旦得到cpu时间片(执行权),就开始执行run()方法,这里方法run()称为线程体，它包含了要执行的这个线程的内容，Run方法运行结束,此线程随即终止。

2、Run()方法：

run()方法只是Thread类的一个普通方法，作用只是封装线程要执行的代码；如果直接调用Run方法,程序中依然只有主线程这一个线程,其程序执行路径还是只有一条，还是要等待run方法体执行完毕后才可继续执行下面的代码，这样就没有达到多线程的目的。