多线程01

1线程简介

## Process与Thread

• 说起进程，就不得不说下程序。程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。

• 而进程则是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念，是系统资源分配的单位

• 通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的的单位。

主意:很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个cpu，即多核，如服务器。如果是模拟出来的多线程，即在一个cpu的情况下，在同一个时间点，cpu只育执行一个代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错局。

本章核心概念

• 线程就是独立的执行路径;
• 在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程;
• main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序;
• 在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能认为的千预的。
• 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制;
• 线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销。
• 每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致

2、线程的创建

普通方法调用和多线程

//继承Thread类
package com.company.demo01;
//创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start开启线程
//总结：注意，线程开启不一定立即执行，有CPU执行
public class TestThread1 extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println ("我在看代码----"+i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        //main线程，主线程
//        创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1=new TestThread1 ();
//        调用start()方法开启线程
        testThread1.start ();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println ("我在学习多线程-----"+i);
        }
    }
}

//实现Runnable接口
package com.company.demo01;

//创建线程方式2：实现runnable接口，重写run方法，
// 执行线程需要丢入runnable接口实现类，调用start方法
public class TestThread3 implements Runnable{
    private String url;
    private String name;

    public TestThread3(String url,String name){
        this.url=url;
        this.name=name;
    }

    @Override
    public void run() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader ();
        webDownloader.downloader (url,name);
        System.out.println ("下载了文件："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread02 t1=new TestThread02 		("https://img2020.cnblogs.com/other/1419561/202012/1419561-20201217080557241-424080896.jpg","1.jpg");
        TestThread02 t2=new TestThread02 ("https://img2020.cnblogs.com/other/1419561/202012/1419561-20201217080557241-424080896.jpg","2.jpg");
        new Thread(t1).start ();
        new Thread(t2).start ();
    }

}

小结

• 继承Thread

  • 子类继承Thread类具备多线程能力
  • 启动线程:子类对象. start()
  • 不建议使用:避免OOP单继承局限性

• 实现Runnable接口

  • 实现接口Runnable具有多线程能力
  • 启动线程:传入目标对象+Thread对象.start()
  • 推荐使用:避免单继承局限性，灵活方便，方便同一个对象被多个线程使用

龟兔赛跑

package com.company.demo01;

//模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable{

//胜利者
    private static String winner;

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
//          模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread ().getName ().equals ("兔子")&& i%10==0){
                try {
                    Thread.sleep (1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace ();
                }
            }

            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver (i);
//          如果比赛结束了，就停止程序
            if (flag){
                break;
            }
            System.out.println (Thread.currentThread ().getName ()+"-->跑了"+i+"步");
        }
    }
//    判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int steps){
//        判断是否有胜利者
        if (winner!=null){
            return true;
        }{
            if (steps>=100){
                winner = Thread.currentThread ().getName ();
                System.out.println ("winner is"+winner);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race ();

        new Thread (race,"兔子").start ();
        new Thread (race,"乌龟").start ();
    }
}

实现Callable接口（了解即可）

1. 实现Callable接口，需要返回值类型
2. 重写call方法，需要抛出异常
3. 创建目标对象
4. 创建执行服务:ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
5. 提交执行:Future result1 = ser.submit(t1);
6. 获取结果: boolean r1 = result1.get()
7. 关闭服务:ser.shutdownNow();

package com.company.demo;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.*;

public class TestCallable implements Callable<Boolean> {

    private String url;
    private String name;

    public TestCallable(String url,String name){
        this.url = url;
        this.name = name;
    }
    @Override
    public Boolean call() {
        WebDownloader webDownloader=new WebDownloader ();
        webDownloader.downloader (url,name);
        System.out.println ("下载了文件名为："+name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        TestCallable t1 = new TestCallable ("https://img2020.cnblogs.com/other/1419561/202012/1419561-20201217080557241-424080896.jpg","1.jpg");
        TestCallable t2 = new TestCallable ("https://img2020.cnblogs.com/other/1419561/202012/1419561-20201217080557901-526855778.png","2.jpg");
        TestCallable t3 = new TestCallable ("https://img2020.cnblogs.com/other/1419561/202012/1419561-20201217080557901-526855778.png","3.jpg");
//        1. 创建执行服务
        ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
//        2. 提交执行
        Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
        Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
        Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
//        3. 获取结果
        boolean rs1 = r1.get();
        boolean rs2 = r2.get();
        boolean rs3 = r3.get();
        System.out.println (rs1);
        System.out.println (rs2);
        System.out.println (rs3);
//        4. 关闭服务
        ser.shutdownNow();
    }
}

//下载器
class WebDownloader {
    //下载方法
    public void downloader(String url, String name) {

        try {
            FileUtils.copyURLToFile (new URL (url), new File (name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace ();
        }

    }
}