java基础-多线程一

什么是线程

说到线程就不得不说下进程了, 大家都知道，许许多多的线程组合在一起就成了一个进程，进程是由操作系统进行资源操作的一个最小的单位，线程则是比进程更小的实际执行操作的单位；每个线程都有自己的堆栈及变量空间。

就好比回家，各种回家线路组成了一个回家的进程，每条线路则代表一个单一的线程

线程的生命周期

• 新创建（New）
• 就绪（Ready）
• 运行（Running）
• 阻塞（Blocked）
• 销毁（Dead）

线程的实现方式

1. 继承Thread重写run方法

   public class MyThread extends Thread{
   
       private String threadName;
       // 控制循环的数量
       private int num = 1000;
   
       // 定义商品总数
       private int goodsNum = 15;
   
       MyThread(String name) {
           this.threadName = name;
       }
   
       @Override
       public void run() {
           for (int i = 0; i< num; i++) {
               if (this.goodsNum > 0) {
                   this.goodsNum -- ;
                   System.out.println(threadName + "购买了一个，剩余" + this.goodsNum);
               }
           }
       }
   
       public static void main (String[] args) {
   
           MyThread mt = new MyThread("线程1");
           MyThread mt1 = new MyThread("线程2");
           mt.start();
           mt1.start();
       }
   }
   

   继承Thread需要重写run方法，方法体中就是线程具体的运行逻辑，下面就是代码运行的结果：

   

   有趣的是2个线程都执行了15次，为啥会出现这样的问题？回到代码中

   我们是通过new了2个类对象来创建的线程；创建的时候，2个线程都被分配了一样的资源就会导致出现这样 的问题。
   
   ​优化如下：

   public class MyThread2{
       class TestThread extends Thread {
   
           private int goodsNumber = 15;
   
           @Override
           public void run() {
               for (int i = 0; i <= 16; i++) {
                   if (this.goodsNumber > 0) {
                       System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                                          + "购买了一个,剩余：" + (this.goodsNumber --));
                   }
               }
           }
       }
   
       public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
           // 开启一个线程任务
           TestThread tt = new MyThread2().new TestThread();
           // 将任务分配给2个线程去执行
           Thread t1 = new Thread(tt, "线程1");
           Thread t2 = new Thread(tt, "线程2");
           t1.start();
           t2.start();
       }
   }
   

   结果：

   

   备注：直接new一个线程调用run方法并不会创建一个新线程去执行，只是普通对象的方法调用。切记使用start来启动线程

2. 实现Runnable接口

   根据查看Runnable的源码，Runnable只提供一个run方法，并没有start方法，所以Runnable的启动执行还是需要借助Thread类

   public class MyThread3 implements Runnable {
   
       private int num = 5;
   
       @Override
       public void run() {
           for (int i = 0; i< 10; i++) {
               if (this.num > 0) {
                   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "num left:" + this.num --);
               }
           }
       }
   
       public static void main(String[] args) {
           // 创建线程任务
           MyThread3 m = new MyThread3();
           // 将任务分配给3个线程去执行
           new Thread(m, "Thread1").start(); // 线程start后，会放置线程等待队列，等待CPU调度，通过Thread调用run方法
           new Thread(m, "Thread2").start();
           new Thread(m, "Thread3").start();
       }
   }
   

3. Callable和Future的使用

   Callable和Runnable有点类似，都是只提供了一个对外接口，不同的是Callable有返回值。

   一般Callable搭配ExecutorService来使用；

   通过查看源码可以知道ExecutorService可以用来启动Runnable和Callable

   // 启动Callable线程
   <T> Future<T> submit(Callable<T> task);
   // 启动Runnable线程
   Future<?> submit(Runnable task);
   

   Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。

   package com.hervey.thread;
   
   import java.util.concurrent.*;
   
   /**
    * @program: thread
    * @description: Callable线程
    * @author: hetangyuese
    * @create: 2019-08-26 14:51
    **/
   public class ThreadCallable {
   
       private int num = 10;
   
       /**
        * 实现Callable的线程
        */
       class TestCallable implements Callable<String> {
           @Override
           public String call() throws Exception {
               Thread.sleep(5000);
               return "hello";
           }
       }
   
       /**
        * 实现Runnable的线程
        */
       class TestRunnable implements Runnable {
           @Override
           public void run() {
               int sleepTime = 1000;
               try {
                   Thread.sleep(sleepTime);
               } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
   
               System.out.println("start");
           }
       }
   
       public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
           // 创建线程池 数量为10
           ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
           // Callable线程可以有返回值
           Future<String> future = es.submit(new ThreadCallable().new TestCallable());
           // 在调用get方法的时候会阻塞线程池知道获取到了才会继续执行
           System.out.println(future.get());
           try {
               // 用于取消线程任务，传参表示是否取消正在执行的线程
               future.cancel(true);
               if (!future.isCancelled()) {
                   // 此处通过设置超时时间，在一秒后如果future还未获取到返回值则直接结束
                   System.out.println(future.get(10000, TimeUnit.MILLISECONDS));
               }
           } catch (TimeoutException e) {
               e.printStackTrace();
           }
           // isDone方法判断future是否完成即有没有获取到返回值
           System.out.println(future.isDone());
   
           // 执行Runnable线程
           es.submit(new ThreadCallable().new TestRunnable());
   
           if (!es.isShutdown()) {
               es.shutdown();
           }
       }
   }