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java多线程,java多线程有几种实现方法

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什么是Java多线程

多线程的概念?

说起多线程,那么就不得不说什么是线程,而说起线程,又不得不说什么是进程。

进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。

进程可以简单的理解为一个可以独立运行的程序单位。它是线程的集合,进程就是有一个或多个线程构成的,每一个线程都是进程中的一条执行路径。

那么多线程就很容易理解:多线程就是指一个进程中同时有多个执行路径(线程)正在执行。

为什么要使用多线程?

1.在一个程序中,有很多的操作是非常耗时的,如数据库读写操作,IO操作等,如果使用单线程,那么程序就必须等待这些操作执行完成之后才能执行其他操作。使用多线程,可以在将耗时任务放在后台继续执行的同时,同时执行其他操作。

2.可以提高程序的效率。

3.在一些等待的任务上,如用户输入,文件读取等,多线程就非常有用了。

缺点:

1.使用太多线程,是很耗系统资源,因为线程需要开辟内存。更多线程需要更多内存。

2.影响系统性能,因为操作系统需要在线程之间来回切换。

3.需要考虑线程操作对程序的影响,如线程挂起,中止等操作对程序的影响。

4.线程使用不当会发生很多问题。

总结:多线程是异步的,但这不代表多线程真的是几个线程是在同时进行,实际上是系统不断地在各个线程之间来回的切换(因为系统切换的速度非常的快,所以给我们在同时运行的错觉)。

2.多线程与高并发的联系。

高并发:高并发指的是一种系统运行过程中遇到的一种“短时间内遇到大量操作请求”的情况,主要发生在web系统集中大量访问或者socket端口集中性收到大量请求(例如:12306的抢票情况;天猫双十一活动)。该情况的发生会导致系统在这段时间内执行大量操作,例如对资源的请求,数据库的操作等。如果高并发处理不好,不仅仅降低了用户的体验度(请求响应时间过长),同时可能导致系统宕机,严重的甚至导致OOM异常,系统停止工作等。如果要想系统能够适应高并发状态,则需要从各个方面进行系统优化,包括,硬件、网络、系统架构、开发语言的选取、数据结构的运用、算法优化、数据库优化……。

而多线程只是在同/异步角度上解决高并发问题的其中的一个方法手段,是在同一时刻利用计算机闲置资源的一种方式。

多线程在高并发问题中的作用就是充分利用计算机资源,使计算机的资源在每一时刻都能达到最大的利用率,不至于浪费计算机资源使其闲置。

3.线程的创建,停止,常用方法介绍。

1.线程的创建:

线程创建主要有2种方式,一种是继承Thread类,重写run方法即可;(Thread类实现了Runable接口)

另一种则是实现Runable接口,也需要重写run方法。

线程的启动,调用start()方法即可。 我们也可以直接使用线程对象的run方法,不过直接使用,run方法就只是一个普通的方法了。

其他的还有: 通过匿名内部类的方法创建;实现Callable接口。。。。。

2.线程常用方法:

currentThread()方法:该方法返回当前线程的信息 .getName()可以返回线程名称。

isAlive()方法:该方法判断当前线程是否处于活动状态。

sleep()方法:该方法是让“当前正在执行的线程“休眠指定的时间,正在执行的线程是指this.currentThread()返回的线程。

getId()方法:该方法是获取线程的唯一标识。

3.线程的停止:

在java中,停止线程并不简单,不想for。。break那样说停就停,需要一定的技巧。

线程的停止有3种方法:

1.线程正常终止,即run()方法运行结束正常停止。

2.使用interrupt方法中断线程。

3.使用stop方法暴力停止线程。

interrupt方法中断线程介绍:

interrupt方法其实并不是直接中断线程,只是给线程添加一个中断标志。

判断线程是否是停止状态:

this.interrupted(); 判断当前线程是否已经中断。(判断的是这个方法所在的代码对应的线程,而不是调用对象对应的线程)

this.isInterrupted(); 判断线程是否已经中断。(谁调用,判断谁)

注:.interrupted()与isInterrupted()的区别:

interrupted()方法判断的是所在代码对应的线程是否中断,而后者判断的是调用对象对应的线程是否停止

前者执行后有清除状态的功能(如连续调用两次时,第一次返回true,则第二次会返回false)

后者没有清除状态的功能(两次返回都为true)

真正停止线程的方法:

异常法:

在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态,如果为true则 throw new interruptedException()然后捕获该异常即可停止线程。

return停止线程:

在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态,如果为true则return停止线程。 (建议使用异常法停止线程,因为还可以在catch中使线程向上抛,让线程停止的事件得以传播)。

暴力法:

使用stop()方法强行停止线程(强烈不建议使用,会造成很多不可预估的后果,已经被标记为过时)

(使用stop方法会抛出 java.lang.ThreadDeath 异常,并且stop方法会释放锁,很容易造成数据不一致)

注:在休眠中停止线程:

在sleep状态下停止线程 会报异常,并且会清除线程状态值为false;

先停止后sleep,同样会报异常 sleep interrupted;

4.守护线程。

希望对您有所帮助!~

java多线程有哪些状态?

初始态:一个线程调用了new方法之后,并在调用start方法之前的所处状态。

就绪:一旦线程调用了start 方法,线程就转到Runnable 状态。

阻塞/ NonRunnable:线程处于阻塞/NonRunnable状态,这是由两种可能性造成的:要么是因挂起而暂停的,要么是由于某些原因而阻塞的,例如包括等待IO请求的完成。

停止/退出:线程转到退出状态,这有两种可能性,要么是run方法执行结束,要么是调用了stop方法。

java 多线程是什么?

线程定义比较抽象,简单的说就是一个代码执行流。许多执行流可以混合在一起由CPU调度。线程是允许各种任务交互执行的方式。

Java的线程在操作系统的实现模式依系统不同而不同,可能是系统级别的进程或线程,但对于程序员来说并没有影响。

任务交互的一个好处是增加程序响应。如一个界面程序执行一段耗时的数据库查询,使用单独的线程可以让界面依然响应用户的其他输入,而单线程只能等待查询结束再处理。

JVM以及操作系统会优先处理优先级别高的线程,但不代表这些线程一定会先完成。设定优先级只能建议系统更快的处理,而不能强制。

另外,在运行时,并没有按照函数分界,而是按照机器码/汇编码分界。也就是说不保证任何一段代码是被完整而不打断的执行的(除非你已经使用同步手段)。正由于如此,各种线程同步的方法应运而生。

Java多线程是什么意思?

Java多线程实现方式主要有三种:继承Thread类、实现Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程。其中前两种方式线程执行完后都没有返回值,只有最后一种是带返回值的。

1、继承Thread类实现多线程

继承Thread类的方法尽管被我列为一种多线程实现方式,但Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例,它代表一个线程的实例,并且,启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法。start()方法是一个native方法,它将启动一个新线程,并执行run()方法。这种方式实现多线程很简单,通过自己的类直接extend Thread,并复写run()方法,就可以启动新线程并执行自己定义的run()方法。例如:

在合适的地方启动线程如下:

2、实现Runnable接口方式实现多线程

如果自己的类已经extends另一个类,就无法直接extends Thread,此时,必须实现一个Runnable接口,如下:

为了启动MyThread,需要首先实例化一个Thread,并传入自己的MyThread实例:

事实上,当传入一个Runnable target参数给Thread后,Thread的run()方法就会调用target.run(),参考JDK源代码:

3、使用ExecutorService、Callable、Future实现有返回结果的多线程

ExecutorService、Callable、Future这个对象实际上都是属于Executor框架中的功能类。想要详细了解Executor框架的可以访问 ,这里面对该框架做了很详细的解释。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征,确实很实用,有了这种特征我就不需要再为了得到返回值而大费周折了,而且即便实现了也可能漏洞百出。

可返回值的任务必须实现Callable接口,类似的,无返回值的任务必须Runnable接口。执行Callable任务后,可以获取一个Future的对象,在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了,再结合线程池接口ExecutorService就可以实现传说中有返回结果的多线程了。下面提供了一个完整的有返回结果的多线程测试例子,在JDK1.5下验证过没问题可以直接使用。代码如下:

代码说明:

上述代码中Executors类,提供了一系列工厂方法用于创先线程池,返回的线程池都实现了ExecutorService接口。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 

创建固定数目线程的线程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() 

创建一个可缓存的线程池,调用execute 将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果现有线程没有可用的,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() 

创建一个单线程化的Executor。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 

创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池,多数情况下可用来替代Timer类。

总结:ExecutoreService提供了submit()方法,传递一个Callable,或Runnable,返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算,这调用返回Future对象的get()方法,会阻塞直到计算完成。

在Java 中多线程的实现方法有哪些,如何使用

Java多线程的创建及启动

Java中线程的创建常见有如三种基本形式

1.继承Thread类,重写该类的run()方法。

复制代码

1 class MyThread extends Thread {

2  

3     private int i = 0;

4

5     @Override

6     public void run() {

7         for (i = 0; i 100; i++) {

8             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

9         }

10     }

11 }

复制代码

复制代码

1 public class ThreadTest {

2

3     public static void main(String[] args) {

4         for (int i = 0; i 100; i++) {

5             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

6             if (i == 30) {

7                 Thread myThread1 = new MyThread();     // 创建一个新的线程  myThread1  此线程进入新建状态

8                 Thread myThread2 = new MyThread();     // 创建一个新的线程 myThread2 此线程进入新建状态

9                 myThread1.start();                     // 调用start()方法使得线程进入就绪状态

10                 myThread2.start();                     // 调用start()方法使得线程进入就绪状态

11             }

12         }

13     }

14 }

复制代码

如上所示,继承Thread类,通过重写run()方法定义了一个新的线程类MyThread,其中run()方法的方法体代表了线程需要完成的任务,称之为线程执行体。当创建此线程类对象时一个新的线程得以创建,并进入到线程新建状态。通过调用线程对象引用的start()方法,使得该线程进入到就绪状态,此时此线程并不一定会马上得以执行,这取决于CPU调度时机。

2.实现Runnable接口,并重写该接口的run()方法,该run()方法同样是线程执行体,创建Runnable实现类的实例,并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象。

复制代码

1 class MyRunnable implements Runnable {

2     private int i = 0;

3

4     @Override

5     public void run() {

6         for (i = 0; i 100; i++) {

7             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

8         }

9     }

10 }

复制代码

复制代码

1 public class ThreadTest {

2

3     public static void main(String[] args) {

4         for (int i = 0; i 100; i++) {

5             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

6             if (i == 30) {

7                 Runnable myRunnable = new MyRunnable(); // 创建一个Runnable实现类的对象

8                 Thread thread1 = new Thread(myRunnable); // 将myRunnable作为Thread target创建新的线程

9                 Thread thread2 = new Thread(myRunnable);

10                 thread1.start(); // 调用start()方法使得线程进入就绪状态

11                 thread2.start();

12             }

13         }

14     }

15 }

复制代码

相信以上两种创建新线程的方式大家都很熟悉了,那么Thread和Runnable之间到底是什么关系呢?我们首先来看一下下面这个例子。

复制代码

1 public class ThreadTest {

2

3     public static void main(String[] args) {

4         for (int i = 0; i 100; i++) {

5             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

6             if (i == 30) {

7                 Runnable myRunnable = new MyRunnable();

8                 Thread thread = new MyThread(myRunnable);

9                 thread.start();

10             }

11         }

12     }

13 }

14

15 class MyRunnable implements Runnable {

16     private int i = 0;

17

18     @Override

19     public void run() {

20         System.out.println("in MyRunnable run");

21         for (i = 0; i 100; i++) {

22             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

23         }

24     }

25 }

26

27 class MyThread extends Thread {

28

29     private int i = 0;

30  

31     public MyThread(Runnable runnable){

32         super(runnable);

33     }

34

35     @Override

36     public void run() {

37         System.out.println("in MyThread run");

38         for (i = 0; i 100; i++) {

39             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

40         }

41     }

42 }

复制代码

同样的,与实现Runnable接口创建线程方式相似,不同的地方在于

1 Thread thread = new MyThread(myRunnable);

那么这种方式可以顺利创建出一个新的线程么?答案是肯定的。至于此时的线程执行体到底是MyRunnable接口中的run()方法还是MyThread类中的run()方法呢?通过输出我们知道线程执行体是MyThread类中的run()方法。其实原因很简单,因为Thread类本身也是实现了Runnable接口,而run()方法最先是在Runnable接口中定义的方法。

1 public interface Runnable {

2  

3     public abstract void run();

4  

5 }

我们看一下Thread类中对Runnable接口中run()方法的实现:

复制代码

@Override

public void run() {

if (target != null) {

target.run();

}

}

复制代码

也就是说,当执行到Thread类中的run()方法时,会首先判断target是否存在,存在则执行target中的run()方法,也就是实现了Runnable接口并重写了run()方法的类中的run()方法。但是上述给到的列子中,由于多态的存在,根本就没有执行到Thread类中的run()方法,而是直接先执行了运行时类型即MyThread类中的run()方法。

3.使用Callable和Future接口创建线程。具体是创建Callable接口的实现类,并实现clall()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象,且以此FutureTask对象作为Thread对象的target来创建线程。

看着好像有点复杂,直接来看一个例子就清晰了。

复制代码

1 public class ThreadTest {

2

3     public static void main(String[] args) {

4

5         CallableInteger myCallable = new MyCallable();    // 创建MyCallable对象

6         FutureTaskInteger ft = new FutureTaskInteger(myCallable); //使用FutureTask来包装MyCallable对象

7

8         for (int i = 0; i 100; i++) {

9             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

10             if (i == 30) {

11                 Thread thread = new Thread(ft);   //FutureTask对象作为Thread对象的target创建新的线程

12                 thread.start();                      //线程进入到就绪状态

13             }

14         }

15

16         System.out.println("主线程for循环执行完毕..");

17      

18         try {

19             int sum = ft.get();            //取得新创建的新线程中的call()方法返回的结果

20             System.out.println("sum = " + sum);

21         } catch (InterruptedException e) {

22             e.printStackTrace();

23         } catch (ExecutionException e) {

24             e.printStackTrace();

25         }

26

27     }

28 }

29

30

31 class MyCallable implements CallableInteger {

32     private int i = 0;

33

34     // 与run()方法不同的是,call()方法具有返回值

35     @Override

36     public Integer call() {

37         int sum = 0;

38         for (; i 100; i++) {

39             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);

40             sum += i;

41         }

42         return sum;

43     }

44

45 }

复制代码

首先,我们发现,在实现Callable接口中,此时不再是run()方法了,而是call()方法,此call()方法作为线程执行体,同时还具有返回值!在创建新的线程时,是通过FutureTask来包装MyCallable对象,同时作为了Thread对象的target。那么看下FutureTask类的定义:

1 public class FutureTaskV implements RunnableFutureV {

2  

3     //....

4  

5 }

1 public interface RunnableFutureV extends Runnable, FutureV {

2  

3     void run();

4  

5 }

于是,我们发现FutureTask类实际上是同时实现了Runnable和Future接口,由此才使得其具有Future和Runnable双重特性。通过Runnable特性,可以作为Thread对象的target,而Future特性,使得其可以取得新创建线程中的call()方法的返回值。

执行下此程序,我们发现sum = 4950永远都是最后输出的。而“主线程for循环执行完毕..”则很可能是在子线程循环中间输出。由CPU的线程调度机制,我们知道,“主线程for循环执行完毕..”的输出时机是没有任何问题的,那么为什么sum =4950会永远最后输出呢?

原因在于通过ft.get()方法获取子线程call()方法的返回值时,当子线程此方法还未执行完毕,ft.get()方法会一直阻塞,直到call()方法执行完毕才能取到返回值。

上述主要讲解了三种常见的线程创建方式,对于线程的启动而言,都是调用线程对象的start()方法,需要特别注意的是:不能对同一线程对象两次调用start()方法。

你好,本题已解答,如果满意

请点右下角“采纳答案”。

java 多线程是什么?一个处理器怎么同时处理多个程序

进程是程序在处理机中的一次运行。一个进程既包括其所要执行的指令,也包括了执行指令所需的系统资源,不同进程所占用的系统资源相对独立。所以进程是重量级的任务,它们之间的通信和转换都需要操作系统付出较大的开销。

线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,但它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。所以线程是轻量级的任务,它们之间的通信和转换只需要较小的系统开销。

Java支持多线程编程,因此用Java编写的应用程序可以同时执行多个任务。Java的多线程机制使用起来非常方便,用户只需关注程序细节的实现,而不用担心后台的多任务系统。

Java语言里,线程表现为线程类。Thread线程类封装了所有需要的线程操作控制。在设计程序时,必须很清晰地区分开线程对象和运行线程,可以将线程对象看作是运行线程的控制面板。在线程对象里有很多方法来控制一个线程是否运行,睡眠,挂起或停止。线程类是控制线程行为的唯一的手段。一旦一个Java程序启动后,就已经有一个线程在运行。可通过调用Thread.currentThread方法来查看当前运行的是哪一个线程。

class ThreadTest{

public static void main(String args[]){

Thread t = Thread.currentThread();

t.setName("单线程"); //对线程取名为"单线程"

t.setPriority(8);

//设置线程优先级为8,最高为10,最低为1,默认为5

System.out.println("The running thread: " + t);

// 显示线程信息

try{

for(int i=0;i3;i++){

System.out.println("Sleep time " + i);

Thread.sleep(100); // 睡眠100毫秒

}

}catch(InterruptedException e){// 捕获异常

System.out.println("thread has wrong");

}

}

}

多线程的实现方法

继承Thread类

可通过继承Thread类并重写其中的run()方法来定义线程体以实现线程的具体行为,然后创建该子类的对象以创建线程。

在继承Thread类的子类ThreadSubclassName中重写run()方法来定义线程体的一般格式为:

public class ThreadSubclassName extends Thread{

public ThreadSubclassName(){

..... // 编写子类的构造方法,可缺省

}

public void run(){

..... // 编写自己的线程代码

}

}

用定义的线程子类ThreadSubclassName创建线程对象的一般格式为:

ThreadSubclassName ThreadObject =

new ThreadSubclassName();

然后,就可启动该线程对象表示的线程:

ThreadObject.start(); //启动线程

应用继承类Thread的方法实现多线程的程序。本程序创建了三个单独的线程,它们分别打印自己的“Hello World!”。

class ThreadDemo extends Thread{

private String whoami;

private int delay;

public ThreadDemo(String s,int d){

whoami=s;

delay=d;

}

public void run(){

try{

sleep(delay);

}catch(InterruptedException e){ }

System.out.println("Hello World!" + whoami

+ " " + delay);

}

}

public class MultiThread{

public static void main(String args[]){

ThreadDemo t1,t2,t3;

t1 = new ThreadDemo("Thread1",

(int)(Math.random()*2000));

t2 = new ThreadDemo("Thread2",

(int)(Math.random()*2000));

t3 = new ThreadDemo("Thread3",

(int)(Math.random()*2000));

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

}

实现Runnable接口

编写多线程程序的另一种的方法是实现Runnable接口。在一个类中实现Runnable接口(以后称实现Runnable接口的类为Runnable类),并在该类中定义run()方法,然后用带有Runnable参数的Thread类构造方法创建线程。

创建线程对象可用下面的两个步骤来完成:

(1)生成Runnable类ClassName的对象

ClassName RunnableObject = new ClassName();

(2)用带有Runnable参数的Thread类构造方法创建线程对象。新创建的线程的指针将指向Runnable类的实例。用该Runnable类的实例为线程提供 run()方法---线程体。

Thread ThreadObject = new Thread(RunnableObject);

然后,就可启动线程对象ThreadObject表示的线程:

ThreadObject.start();

在Thread类中带有Runnable接口的构造方法有:

public Thread(Runnable target);

public Thread(Runnable target, String name);

public Thread(String name);

public Thread(ThreadGroup group,Runnable target);

public Thread(ThreadGroup group,Runnable target,

String name);

其中,参数Runnable target表示该线程执行时运行target的run()方法,String name以指定名字构造线程,ThreadGroup group表示创建线程组。

用Runnable接口实现的多线程。

class TwoThread implements Runnable{

TwoThread(){

Thread t1 = Thread.currentThread();

t1.setName("第一主线程");

System.out.println("正在运行的线程: " + t1);

Thread t2 = new Thread(this,"第二线程");

System.out.println("创建第二线程");

t2.start();

try{

System.out.println("第一线程休眠");

Thread.sleep(3000);

}catch(InterruptedException e){

System.out.println("第一线程有错");

}

System.out.println("第一线程退出");

}

public void run(){

try{

for(int i = 0;i 5;i++){

System.out.println(“第二线程的休眠时间:”

+ i);

Thread.sleep(1000);

}

}catch(InterruptedException e){

System.out.println("线程有错");

}

System.out.println("第二线程退出");

}

public static void main(String args[]){

new TwoThread();

}

}

程序运行结果如下:

正在运行的线程: Thread[第一主线程,5,main

创建第二线程

第一线程休眠

第二线程的休眠时间:0

第二线程的休眠时间:1

第二线程的休眠时间:2

第一线程退出

第二线程的休眠时间:3

第二线程的休眠时间:4

第二线程退出

至于一个处理器同时处理多个程序,其实不是同时运行多个程序的,简单的说,如果是单核的CPU,在运行多个程序的时候其实是每个程序轮流占用CPU的,只是每个程序占用的时间很短,所以我们人为的感觉是“同时”运行多个程序。