Java并发编程:线程和进程的创建(转)
Java并发编程:如何创建线程?
在前面一篇文章中已经讲述了在进程和线程的由来,今天就来讲一下在Java中如何创建线程,让线程去执行一个子任务。下面先讲述一下Java中的应用程序和进程相关的概念知识,然后再阐述如何创建线程以及如何创建进程。下面是本文的目录大纲:
一.Java中关于应用程序和进程相关的概念
二.Java中如何创建线程
三.Java中如何创建进程
若有不正之处,请多多谅解并欢迎批评指正。
请尊重作者劳动成果,转载请标明原文链接:
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3913517.html
一.Java中关于应用程序和进程相关的概念
在Java中,一个应用程序对应着一个JVM实例(也有地方称为JVM进程),一般来说名字默认为java.exe或者javaw.exe(windows下可以通过任务管理器查看)。Java采用的是单线程编程模型,即在我们自己的程序中如果没有主动创建线程的话,只会创建一个线程,通常称为主线程。但是要注意,虽然只有一个线程来执行任务,不代表JVM中只有一个线程,JVM实例在创建的时候,同时会创建很多其他的线程(比如垃圾收集器线程)。
由于Java采用的是单线程编程模型,因此在进行UI编程时要注意将耗时的操作放在子线程中进行,以避免阻塞主线程(在UI编程时,主线程即UI线程,用来处理用户的交互事件)。
二.Java中如何创建线程
在java中如果要创建线程的话,一般有两种方式:1)继承Thread类;2)实现Runnable接口。
1.继承Thread类
继承Thread类的话,必须重写run方法,在run方法中定义需要执行的任务。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
class MyThread extends Thread{ private static int num = 0 ; public MyThread(){ num++; } @Override public void run() { System.out.println( "主动创建的第" +num+ "个线程" ); } } |
创建好了自己的线程类之后,就可以创建线程对象了,然后通过start()方法去启动线程。注意,不是调用run()方法启动线程,run方法中只是定义需要执行的任务,如果调用run方法,即相当于在主线程中执行run方法,跟普通的方法调用没有任何区别,此时并不会创建一个新的线程来执行定义的任务。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
public class Test { public static void main(String[] args) { MyThread thread = new MyThread(); thread.start(); } } class MyThread extends Thread{ private static int num = 0 ; public MyThread(){ num++; } @Override public void run() { System.out.println( "主动创建的第" +num+ "个线程" ); } } |
在上面代码中,通过调用start()方法,就会创建一个新的线程了。为了分清start()方法调用和run()方法调用的区别,请看下面一个例子:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
|
public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println( "主线程ID:" +Thread.currentThread().getId()); MyThread thread1 = new MyThread( "thread1" ); thread1.start(); MyThread thread2 = new MyThread( "thread2" ); thread2.run(); } } class MyThread extends Thread{ private String name; public MyThread(String name){ this .name = name; } @Override public void run() { System.out.println( "name:" +name+ " 子线程ID:" +Thread.currentThread().getId()); } } |
运行结果:
从输出结果可以得出以下结论:
1)thread1和thread2的线程ID不同,thread2和主线程ID相同,说明通过run方法调用并不会创建新的线程,而是在主线程中直接运行run方法,跟普通的方法调用没有任何区别;
2)虽然thread1的start方法调用在thread2的run方法前面调用,但是先输出的是thread2的run方法调用的相关信息,说明新线程创建的过程不会阻塞主线程的后续执行。
2.实现Runnable接口
在Java中创建线程除了继承Thread类之外,还可以通过实现Runnable接口来实现类似的功能。实现Runnable接口必须重写其run方法。
下面是一个例子:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println( "主线程ID:" +Thread.currentThread().getId()); MyRunnable runnable = new MyRunnable(); Thread thread = new Thread(runnable); thread.start(); } } class MyRunnable implements Runnable{ public MyRunnable() { } @Override public void run() { System.out.println( "子线程ID:" +Thread.currentThread().getId()); } } |
Runnable的中文意思是“任务”,顾名思义,通过实现Runnable接口,我们定义了一个子任务,然后将子任务交由Thread去执行。注意,这种方式必须将Runnable作为Thread类的参数,然后通过Thread的start方法来创建一个新线程来执行该子任务。如果调用Runnable的run方法的话,是不会创建新线程的,这根普通的方法调用没有任何区别。
事实上,查看Thread类的实现源代码会发现Thread类是实现了Runnable接口的。
在Java中,这2种方式都可以用来创建线程去执行子任务,具体选择哪一种方式要看自己的需求。直接继承Thread类的话,可能比实现Runnable接口看起来更加简洁,但是由于Java只允许单继承,所以如果自定义类需要继承其他类,则只能选择实现Runnable接口。
三.Java中如何创建进程
在Java中,可以通过两种方式来创建进程,总共涉及到5个主要的类。
第一种方式是通过Runtime.exec()方法来创建一个进程,第二种方法是通过ProcessBuilder的start方法来创建进程。下面就来讲一讲这2种方式的区别和联系。
首先要讲的是Process类,Process类是一个抽象类,在它里面主要有几个抽象的方法,这个可以通过查看Process类的源代码得知:
位于java.lang.Process路径下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
|
public abstract class Process { abstract public OutputStream getOutputStream(); //获取进程的输出流 abstract public InputStream getInputStream(); //获取进程的输入流 abstract public InputStream getErrorStream(); //获取进程的错误流 abstract public int waitFor() throws InterruptedException; //让进程等待 abstract public int exitValue(); //获取进程的退出标志 abstract public void destroy(); //摧毁进程 } |
1)通过ProcessBuilder创建进程
ProcessBuilder是一个final类,它有两个构造器:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
public final class ProcessBuilder { private List<String> command; private File directory; private Map<String,String> environment; private boolean redirectErrorStream; public ProcessBuilder(List<String> command) { if (command == null ) throw new NullPointerException(); this .command = command; } public ProcessBuilder(String... command) { this .command = new ArrayList<String>(command.length); for (String arg : command) this .command.add(arg); } .... } |
构造器中传递的是需要创建的进程的命令参数,第一个构造器是将命令参数放进List当中传进去,第二构造器是以不定长字符串的形式传进去。
那么我们接着往下看,前面提到是通过ProcessBuilder的start方法来创建一个新进程的,我们看一下start方法中具体做了哪些事情。下面是start方法的具体实现源代码:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
|
public Process start() throws IOException { // Must convert to array first -- a malicious user-supplied // list might try to circumvent the security check. String[] cmdarray = command.toArray( new String[command.size()]); for (String arg : cmdarray) if (arg == null ) throw new NullPointerException(); // Throws IndexOutOfBoundsException if command is empty String prog = cmdarray[ 0 ]; SecurityManager security = System.getSecurityManager(); if (security != null ) security.checkExec(prog); String dir = directory == null ? null : directory.toString(); try { return ProcessImpl.start(cmdarray, environment, dir, redirectErrorStream); } catch (IOException e) { // It's much easier for us to create a high-quality error // message than the low-level C code which found the problem. throw new IOException( "Cannot run program \"" + prog + "\"" + (dir == null ? "" : " (in directory \"" + dir + "\")" ) + ": " + e.getMessage(), e); } } |
该方法返回一个Process对象,该方法的前面部分相当于是根据命令参数以及设置的工作目录进行一些参数设定,最重要的是try语句块里面的一句:
1
2
3
4
|
return ProcessImpl.start(cmdarray, environment, dir, redirectErrorStream); |
说明真正创建进程的是这一句,注意调用的是ProcessImpl类的start方法,此处可以知道start必然是一个静态方法。那么ProcessImpl又是什么类呢?该类同样位于java.lang.ProcessImpl路径下,看一下该类的具体实现:
ProcessImpl也是一个final类,它继承了Process类:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
|
final class ProcessImpl extends Process { // System-dependent portion of ProcessBuilder.start() static Process start(String cmdarray[], java.util.Map<String,String> environment, String dir, boolean redirectErrorStream) throws IOException { String envblock = ProcessEnvironment.toEnvironmentBlock(environment); return new ProcessImpl(cmdarray, envblock, dir, redirectErrorStream); } .... } |
这是ProcessImpl类的start方法的具体实现,而事实上start方法中是通过这句来创建一个ProcessImpl对象的:
1
|
return new ProcessImpl(cmdarray, envblock, dir, redirectErrorStream); |
而在ProcessImpl中对Process类中的几个抽象方法进行了具体实现。
说明事实上通过ProcessBuilder的start方法创建的是一个ProcessImpl对象。
下面看一下具体使用ProcessBuilder创建进程的例子,比如我要通过ProcessBuilder来启动一个进程打开cmd,并获取ip地址信息,那么可以这么写:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder( "cmd" , "/c" , "ipconfig/all" ); Process process = pb.start(); Scanner scanner = new Scanner(process.getInputStream()); while (scanner.hasNextLine()){ System.out.println(scanner.nextLine()); } scanner.close(); } } |
第一步是最关键的,就是将命令字符串传给ProcessBuilder的构造器,一般来说,是把字符串中的每个独立的命令作为一个单独的参数,不过也可以按照顺序放入List中传进去。
至于其他很多具体的用法不在此进行赘述,比如通过ProcessBuilder的environment方法和directory(File directory)设置进程的环境变量以及工作目录等,感兴趣的朋友可以查看相关API文档。
2)通过Runtime的exec方法来创建进程
首先还是来看一下Runtime类和exec方法的具体实现,Runtime,顾名思义,即运行时,表示当前进程所在的虚拟机实例。
由于任何进程只会运行于一个虚拟机实例当中,所以在Runtime中采用了单例模式,即只会产生一个虚拟机实例:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
public class Runtime { private static Runtime currentRuntime = new Runtime(); /** * Returns the runtime object associated with the current Java application. * Most of the methods of class <code>Runtime</code> are instance * methods and must be invoked with respect to the current runtime object. * * @return the <code>Runtime</code> object associated with the current * Java application. */ public static Runtime getRuntime() { return currentRuntime; } /** Don't let anyone else instantiate this class */ private Runtime() {} ... } |
从这里可以看出,由于Runtime类的构造器是private的,所以只有通过getRuntime去获取Runtime的实例。接下来着重看一下exec方法 实现,在Runtime中有多个exec的不同重载实现,但真正最后执行的是这个版本的exec方法:
1
2
3
4
5
6
7
|
public Process exec(String[] cmdarray, String[] envp, File dir) throws IOException { return new ProcessBuilder(cmdarray) .environment(envp) .directory(dir) .start(); } |
可以发现,事实上通过Runtime类的exec创建进程的话,最终还是通过ProcessBuilder类的start方法来创建的。
下面看一个例子,看一下通过Runtime的exec如何创建进程,还是前面的例子,调用cmd,获取ip地址信息:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { String cmd = "cmd " + "/c " + "ipconfig/all" ; Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd); Scanner scanner = new Scanner(process.getInputStream()); while (scanner.hasNextLine()){ System.out.println(scanner.nextLine()); } scanner.close(); } } |
要注意的是,exec方法不支持不定长参数(ProcessBuilder是支持不定长参数的),所以必须先把命令参数拼接好再传进去。
关于在Java中如何创建线程和进程的话,暂时就讲这么多了,感兴趣的朋友可以参考相关资料、
参考资料:
http://luckykapok918.blog.163.com/blog/static/205865043201210272168556/
http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/15662/
《Java编程思想》
Java并发编程:线程和进程的创建(转)的更多相关文章
- Java 并发编程 | 线程池详解
原文: https://chenmingyu.top/concurrent-threadpool/ 线程池 线程池用来处理异步任务或者并发执行的任务 优点: 重复利用已创建的线程,减少创建和销毁线程造 ...
- java并发编程 线程基础
java并发编程 线程基础 1. java中的多线程 java是天生多线程的,可以通过启动一个main方法,查看main方法启动的同时有多少线程同时启动 public class OnlyMain { ...
- java并发编程 | 线程详解
个人网站:https://chenmingyu.top/concurrent-thread/ 进程与线程 进程:操作系统在运行一个程序的时候就会为其创建一个进程(比如一个java程序),进程是资源分配 ...
- Java并发编程:线程间通信wait、notify
Java并发编程:线程间协作的两种方式:wait.notify.notifyAll和Condition 在前面我们将了很多关于同步的问题,然而在现实中,需要线程之间的协作.比如说最经典的生产者-消费者 ...
- Java并发编程——线程的基本概念和创建
一.线程的基本概念: 1.什么是进程.什么是是线程.多线程? 进程:一个正在运行的程序(程序进入内存运行就变成了一个进程).比如QQ程序就是一个进程. 线程:线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中 ...
- Java并发编程——线程池的使用
在前面的文章中,我们使用线程的时候就去创建一个线程,这样实现起来非常简便,但是就会有一个问题: 如果并发的线程数量很多,并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了,这样频繁创建线程就会大大降低系统 ...
- Java并发编程--线程池
1.ThreadPoolExecutor类 java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor类是线程池中最核心的一个类,下面我们来看一下ThreadPoolExecuto ...
- JAVA 并发编程-线程池(七)
线程池的作用: 线程池作用就是限制系统中运行线程的数量. 依据系统的环境情况.能够自己主动或手动设置线程数量,达到运行的最佳效果:少了浪费了系统资源,多了造成系统拥挤效率不高.用线程池控制线程数量,其 ...
- Java并发编程——线程池
本文的目录大纲: 一.Java中的ThreadPoolExecutor类 二.深入剖析线程池实现原理 三.使用示例 四.如何合理配置线程池的大小 一.Java中的ThreadPoolExecutor类 ...
随机推荐
- frontpage 正则 查找与替换
frontpage正则查找替换 frontpage查找用{}[不是() ]来匹配pattern, 并获取这一匹配 替换时匹配的字符用\1 \2 \3表示 第 N 个标记表达式 \N 在“替换”表达式中 ...
- HTML-点击收藏功能模块
先上效果图: 功能简单: 附上源码以及注解 <div class="info-attribute" id="collect"> <input ...
- grunt插件[font-spider] : 转码,压缩字体 @font-face
字蛛插件:压缩与转码静态页面中的 WebFont 需要注意的是,目前只支持 grunt@0.4.1 package.json { "name": "fontS" ...
- JqueryAjax
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
- 关于Core Data的一些整理(三)
关于Core Data的一些整理(三) 关于Core Data Stack的四种类与它们的关系如下: NSManagedObjectModel NSPersistentStore NSPersiste ...
- SqlDependency 的使用
1.SqlDependency是什么: SqlDependency 对象表示应用程序和 SQL Server 实例间的查询通知依赖关系.应用程序可以创建一个 SqlDependency 对象并进行注册 ...
- ubuntu远程连接
apt-cache search openssh-server //直接用apt-get install openssh-server安装.记不清包名字时可用apt-cache search o ...
- IDEA中添加各种依赖pom.xml文件内容
刚实习的小白,今天准备进入项目,纳尼,前辈把框架什么的都搭建好了,默默的抹了一把辛酸泪,刚刚接触自学框架的时候,添加依赖的时候总是各种问题,让前辈发给我之后,才发现人家写的代码相当优美了.下面就是前辈 ...
- MYSQL一对多,两表查询合并数据
select a.askid,a.title,GROUP_CONCAT(b.message SEPARATOR '----') as content from gg_ask as a join gg_ ...
- 【行为型】TemplateMethod模式
模板方法意图是为算法定义好骨架结构,并且其中的某些步骤延迟到子类实现.该模式算是较为简单的一种设计模式.在实际中,应用也较为频繁.模式的类关系图参考如下: 模式的编码结构参考如下: namespace ...