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Java线程认识
在了解线程之前,先了解一下,什么是进程。简单地说,在多任务系统中,每个独立执行的程序就称为进程。在一个进程中又可以包含一个或多个线程,一个线程就是一个程序内部的一条执行线索。
线程又分为单线程和多线程。
在单线程中,程序代码是按照调用顺序依次往下执行,在这种情况下,当主函数调用了子函数,那么主函数就必须要等待子函数返回后才能继续往下执行,不能实现两段代码同时交替运行。如果想要一程序中的多段代码同时交替运行,那么就需要产生出多个线程,并指定产生的每个线程上所要运行的程序代码段,这就是多线程。
当我们的Java程序启动运行的时候,就自动产生了一个线程,主函数main就是在这个线程上运行的。当这个线程运行的时候不再产生出新的线程时,那么这个程序就是单线程的。
实现线程的方式有两种:
1. 继承java.lang.Thread,并重写它的run()方法,将线程的执行主体放入其中。
2. 实现java.lang.Runnable接口,实现它的run()方法,并将线程的执行主体放入其中。
这两种实现方式的区别并不大。继承Thread类的方式实现起来较为简单,但是继承它的类就不能再继承别的类了,因此也就不能继承别的类的有用的方法了。而使用是想Runnable接口的方式就不存在这个问题了,而且这种实现方式将线程主体和线程对象本身分离开来,逻辑上也较为清晰,所以推荐大家更多地采用这种方式。
如何启动线程
我们通过以上两种方式实现了一个线程之后,线程的实例并没有被创建,因此它们也并没有被运行。我们要启动一个线程,必须调用方法来启动它,这个方法就是Thread类的start()方法,而不是run()方法(既不是我们继承Thread类重写的run()方法,也不是实现Runnable接口的run()方法)。run()方法中包含的是线程的主体,也就是这个线程被启动后将要运行的代码,它跟线程的启动没有任何关系。上面两种实现线程的方式在启动时会有所不同。那下面我们就分别看看两种实现方式的具体方式。
用Thread类创建线程
Java的线程是通过java.lang.Thread类来控制的,一个Thread类的对象就代表一个线程,而且只能代表一个线程,通过Thread类和它定义的对象,我们可以获取当前线程对象、获取某一线程的名称,可以实现控制线程暂停一段时间等功能。为了深入了解Thread类,我们来看看这样的一个程序:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
new TestThread().run();
while(true){
System.out.println("main thread is running");
}
}
}
class TestThread{
public void run(){
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
running");
}
}
}
运行结果是在屏幕上不停的打印出main is running,这说明了主函数里的那段无限循环代码没有被执行。因为调用的子函数是一个无限循环,主函数就得到不执行。这段代码很清楚的说明了什么是单线程。
在我们的生活中为了提高效率,往往需要实现同步任务,即多个任务交替进行,那么多线程就能满足这样的情况。下面我们把上面的单线程代码稍微修改一下,让它来实现多线程任务,代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
new TestThread().start();
while(true){
System.out.println("main thread is running");
}
}
}
class TestThread extends Thread{
public void run(){
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
running");
}
}
}
在这段程序里TestThread类继承了Thead类,也就是说TestTread类具有了Thread类的全部特性,在程序中没有直接调用TestThread类对象的run方法,而是调用了该类对象从Thread类继承来的start方法。程序的运行结果是两个while循环处的代码同时交替运行,这就是我们常常谈到的多线程。由此可见,在单线程中,我们必须要等待前一个任务完成了才能进行下一个任务,而在多线程中,我们可以同时处理多个任务,不用在等待。
小结:
(1)要将一段代码在一个新的线程上运行,该段代码应该在一个类的run函数中,并且run函数所在的类是Thread类的子类。要实现多线程,必须要编写一个继承了Thread类的子类,子类要覆盖Thread类中的run函数,在子类的run函数中就是想要在新线程上运行的程序代码。
(2)启动一个新的线程,不是直接调用Thread子类对象的run方法,而是调用Thread子类对象的start方法,Thread类对象的start方法将产生一个新的线程,并在该线程上运行该Thread类对象的run方法。根据面向对象的多态性,在该线程上实际运行的是Thread子类对象中的run方法。
(3)由于线程的代码段是在run方法中,那么我们就可以通过控制run方法来控制程序的运行。
用Runnable接口创建多线程
在JDK文档中,还看到了一个Thread构造方法,从JDK文档中长款Runnable接口类的帮助,该接口中只有一个run方法,当使用Thread类中的方法创建对象时,需要为该方法传递一个实现了Runnable接口的类的对象,这样创建的线程将调用那个实现了Runnable接口的类对象中的run方法作为其运行代码,而不再调用Thread类中的run方法。我们将前面继承Thread类的程序稍微修改一下就可以了,代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
Thread t=new Thread(tt);
t.start();
while(true){
System.out.println("main thread is running");
}
}
}
class TestThread implements Runnable{
public void run(){
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
running");
}
}
}
这段代码的运行效果同继承Thread类的运行效果一样。既然直接继承Thread和实现Runnable接口都能实现多线程,那么这两种实现多线程的方式在应用上有什么区别呢?到底用哪一个好呢?下面就来看看。
两种实现多线程方式的对比分析
为了对Thread类和Runnable接口实现多线的方式进行比较分析,我们还是通过编写程序来看效果清楚些。我们来模拟一个售票系统,实现通过四个售票点发售某次列车的100张票,一个售票点用一个县城来表示。我们把前面的代码复制下来修改一下就可以了,具体代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
tt.start();
tt.start();
tt.start();
tt.start();
}
}
class TestThread extends Thread{
private int tickets=100;
public void run(){
while(true){
if(tickets>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
saling ticket"+tickets--);
}
}
}
在TheadDemo类的main方法中,我们创建了一个线程对象,并重复启动了四次,我们从运行结果上,我们发现其实只有一个线程在运行,这个结果告诉我们,一个线程对象只能启动一个线程,无论你调用多上遍start方法,结果都只有一个线程。因此,我们就要再次修改程序,在main方法中创建四个TestThread对象,修改后的程序代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt1=new TestThread();
TestThread tt2=new TestThread();
TestThread tt3=new TestThread();
TestThread tt4=new TestThread();
tt1.start();
tt2.start();
tt3.start();
tt4.start();
}
}
class TestThread extends Thread{
private int tickets=100;
public void run(){
while(true){
if(tickets>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
saling ticket"+tickets--);
}
}
}
我们再次运行程序,从结果中我们看到了每一个票号都被打印了四遍,即是四个线程都各自卖各自的100张票,而不是去卖共同的100张票。我们需要的是多个线程去处理同一资源,一个资源只能对应一个对象,而在上面的程序中,我们创建了四个TestThread对象,就等同于创建了四个资源,每个TestThread对象中都有100张票,每个线程在独立的处理各自的资源,因此相互之间没有关联。
到现在为止我们已经修改了两次,还是没有达到我们想要的结果,要想实现这个模拟程序,我们只能创建一个资源对象,但要创建多个线程去处理同一资源对象,并且每个线程上所运行的是相同的程序代码。回顾一下我们在前面使用接口编写多线的过程,现在我们把继承Thread类的模拟程序改写为实现Runnable接口的程序,修改的代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
Thread t1=new Thread(tt);
Thread t2=new Thread(tt);
Thread t3=new Thread(tt);
Thread t4=new Thread(tt);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
class TestThread implements Runnable{
private int tickets=100;
public void run(){
while(true){
if(tickets>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
saling ticket"+tickets--);
}
}
}
在这个程序中,通过Thread类创建了四个线程,每个线程调用的都是同一个TestThread对象中的run方法,访问的是同一个对象中的变量实例,这个程序就刚好满足了我们的需求。可以,实现Runnable接口相对于继承Thread类来说,有下面的好处:
(1)适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况,把虚拟CPU同程序的代码、数据有效分离,较好地体现了面向对象的设计思想。
(2)可以避免由于Java的单继承带来的局限。
(3)有利于程序的健壮性,代码能够被多个线程共享,代码与数据是对立的。事实上,几乎所有多线程应用都可用第二种方式,即实现Runnable接口。我们既然谈到了线程,那就应该更深的去了解一下。
后台线程和联合线程
(1)后台线程
在上面的模拟程序中,我们在main方法中创建并启动新的线程后,main方法便结束了,主线程也就随之结束了,在这样的情况下,虽然main线程结束了,但整个Java程序没有随之结束。对于Java程序来说,只要还有一个前台线程在运行,这个程序就不会结束。如果一个进程中只有后台线程运行,这个进行就会结束。前台线程是相对于后台线程而言的。如果对某个线程对象在启动之前调用了setDaemon(true)方法,这个线程就变成了后台线程。
下面我们就来看看,进程中只有后台线程运行时,进程就会结束的情况。我们修改一下上面的代码,详情如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
Thread t=new Thread(tt);
t.setDaemon(true);
t.start();
}
}
class TestThread implements Runnable{
private int tickets=100;
public void run(){
while(true){
if(tickets>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
saling ticket"+tickets--);
}
}
}
从上面程序的运行结果,我们可以看到,虽然创建了一个无限循环的线程,因为它是后台线程,整个进程在主线结束时就随之终止运行了。这久验证了进程中只有后台线程运行时,进程就会结束的说法。
(2)联合线程与join方法
先不谈联合线程,我们先看看下面这段程序,我们不用重新新程序,我们只需要将前面的程序拿过来修改就可以了,详细代码如下:
public class JoinThread{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
Thread t=new Thread(tt);
t.start();
int i=0;
while(true){
if(i==100){
try{
t.join();
}
catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
System.out.println("main thread is running"+i++);
}
}
}
class TestThread implements Runnable{
public void run(){
int i=0;
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
running"+""+i++);
}
}
}
在这个程序中用到了Thread类的join方法,即t.join();语句,它的作用就是把t所对应的线程合并到调用t.join();语句的线程中。我们查看JDK文档发现,除了有无参数的join方法外,还有两个带参数的join方法,分别是join(long millis)和join(long millis,int nanos)
,它们的作用就是指定合并时间,前者精确到毫秒,后者精确到纳秒,意思就是两个线程合并指定的时间后,又开始分离,回到合并前的状态。
总之,多线程的用途非常广泛,比如网络聊天程序、复制表记录、www服务器等
在了解线程之前,先了解一下,什么是进程。简单地说,在多任务系统中,每个独立执行的程序就称为进程。在一个进程中又可以包含一个或多个线程,一个线程就是一个程序内部的一条执行线索。
线程又分为单线程和多线程。
在单线程中,程序代码是按照调用顺序依次往下执行,在这种情况下,当主函数调用了子函数,那么主函数就必须要等待子函数返回后才能继续往下执行,不能实现两段代码同时交替运行。如果想要一程序中的多段代码同时交替运行,那么就需要产生出多个线程,并指定产生的每个线程上所要运行的程序代码段,这就是多线程。
当我们的Java程序启动运行的时候,就自动产生了一个线程,主函数main就是在这个线程上运行的。当这个线程运行的时候不再产生出新的线程时,那么这个程序就是单线程的。
实现线程的方式有两种:
1. 继承java.lang.Thread,并重写它的run()方法,将线程的执行主体放入其中。
2. 实现java.lang.Runnable接口,实现它的run()方法,并将线程的执行主体放入其中。
这两种实现方式的区别并不大。继承Thread类的方式实现起来较为简单,但是继承它的类就不能再继承别的类了,因此也就不能继承别的类的有用的方法了。而使用是想Runnable接口的方式就不存在这个问题了,而且这种实现方式将线程主体和线程对象本身分离开来,逻辑上也较为清晰,所以推荐大家更多地采用这种方式。
如何启动线程
我们通过以上两种方式实现了一个线程之后,线程的实例并没有被创建,因此它们也并没有被运行。我们要启动一个线程,必须调用方法来启动它,这个方法就是Thread类的start()方法,而不是run()方法(既不是我们继承Thread类重写的run()方法,也不是实现Runnable接口的run()方法)。run()方法中包含的是线程的主体,也就是这个线程被启动后将要运行的代码,它跟线程的启动没有任何关系。上面两种实现线程的方式在启动时会有所不同。那下面我们就分别看看两种实现方式的具体方式。
用Thread类创建线程
Java的线程是通过java.lang.Thread类来控制的,一个Thread类的对象就代表一个线程,而且只能代表一个线程,通过Thread类和它定义的对象,我们可以获取当前线程对象、获取某一线程的名称,可以实现控制线程暂停一段时间等功能。为了深入了解Thread类,我们来看看这样的一个程序:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
new TestThread().run();
while(true){
System.out.println("main thread is running");
}
}
}
class TestThread{
public void run(){
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
running");
}
}
}
运行结果是在屏幕上不停的打印出main is running,这说明了主函数里的那段无限循环代码没有被执行。因为调用的子函数是一个无限循环,主函数就得到不执行。这段代码很清楚的说明了什么是单线程。
在我们的生活中为了提高效率,往往需要实现同步任务,即多个任务交替进行,那么多线程就能满足这样的情况。下面我们把上面的单线程代码稍微修改一下,让它来实现多线程任务,代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
new TestThread().start();
while(true){
System.out.println("main thread is running");
}
}
}
class TestThread extends Thread{
public void run(){
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
running");
}
}
}
在这段程序里TestThread类继承了Thead类,也就是说TestTread类具有了Thread类的全部特性,在程序中没有直接调用TestThread类对象的run方法,而是调用了该类对象从Thread类继承来的start方法。程序的运行结果是两个while循环处的代码同时交替运行,这就是我们常常谈到的多线程。由此可见,在单线程中,我们必须要等待前一个任务完成了才能进行下一个任务,而在多线程中,我们可以同时处理多个任务,不用在等待。
小结:
(1)要将一段代码在一个新的线程上运行,该段代码应该在一个类的run函数中,并且run函数所在的类是Thread类的子类。要实现多线程,必须要编写一个继承了Thread类的子类,子类要覆盖Thread类中的run函数,在子类的run函数中就是想要在新线程上运行的程序代码。
(2)启动一个新的线程,不是直接调用Thread子类对象的run方法,而是调用Thread子类对象的start方法,Thread类对象的start方法将产生一个新的线程,并在该线程上运行该Thread类对象的run方法。根据面向对象的多态性,在该线程上实际运行的是Thread子类对象中的run方法。
(3)由于线程的代码段是在run方法中,那么我们就可以通过控制run方法来控制程序的运行。
用Runnable接口创建多线程
在JDK文档中,还看到了一个Thread构造方法,从JDK文档中长款Runnable接口类的帮助,该接口中只有一个run方法,当使用Thread类中的方法创建对象时,需要为该方法传递一个实现了Runnable接口的类的对象,这样创建的线程将调用那个实现了Runnable接口的类对象中的run方法作为其运行代码,而不再调用Thread类中的run方法。我们将前面继承Thread类的程序稍微修改一下就可以了,代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
Thread t=new Thread(tt);
t.start();
while(true){
System.out.println("main thread is running");
}
}
}
class TestThread implements Runnable{
public void run(){
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
running");
}
}
}
这段代码的运行效果同继承Thread类的运行效果一样。既然直接继承Thread和实现Runnable接口都能实现多线程,那么这两种实现多线程的方式在应用上有什么区别呢?到底用哪一个好呢?下面就来看看。
两种实现多线程方式的对比分析
为了对Thread类和Runnable接口实现多线的方式进行比较分析,我们还是通过编写程序来看效果清楚些。我们来模拟一个售票系统,实现通过四个售票点发售某次列车的100张票,一个售票点用一个县城来表示。我们把前面的代码复制下来修改一下就可以了,具体代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
tt.start();
tt.start();
tt.start();
tt.start();
}
}
class TestThread extends Thread{
private int tickets=100;
public void run(){
while(true){
if(tickets>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
saling ticket"+tickets--);
}
}
}
在TheadDemo类的main方法中,我们创建了一个线程对象,并重复启动了四次,我们从运行结果上,我们发现其实只有一个线程在运行,这个结果告诉我们,一个线程对象只能启动一个线程,无论你调用多上遍start方法,结果都只有一个线程。因此,我们就要再次修改程序,在main方法中创建四个TestThread对象,修改后的程序代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt1=new TestThread();
TestThread tt2=new TestThread();
TestThread tt3=new TestThread();
TestThread tt4=new TestThread();
tt1.start();
tt2.start();
tt3.start();
tt4.start();
}
}
class TestThread extends Thread{
private int tickets=100;
public void run(){
while(true){
if(tickets>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
saling ticket"+tickets--);
}
}
}
我们再次运行程序,从结果中我们看到了每一个票号都被打印了四遍,即是四个线程都各自卖各自的100张票,而不是去卖共同的100张票。我们需要的是多个线程去处理同一资源,一个资源只能对应一个对象,而在上面的程序中,我们创建了四个TestThread对象,就等同于创建了四个资源,每个TestThread对象中都有100张票,每个线程在独立的处理各自的资源,因此相互之间没有关联。
到现在为止我们已经修改了两次,还是没有达到我们想要的结果,要想实现这个模拟程序,我们只能创建一个资源对象,但要创建多个线程去处理同一资源对象,并且每个线程上所运行的是相同的程序代码。回顾一下我们在前面使用接口编写多线的过程,现在我们把继承Thread类的模拟程序改写为实现Runnable接口的程序,修改的代码如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
Thread t1=new Thread(tt);
Thread t2=new Thread(tt);
Thread t3=new Thread(tt);
Thread t4=new Thread(tt);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
t4.start();
}
}
class TestThread implements Runnable{
private int tickets=100;
public void run(){
while(true){
if(tickets>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
saling ticket"+tickets--);
}
}
}
在这个程序中,通过Thread类创建了四个线程,每个线程调用的都是同一个TestThread对象中的run方法,访问的是同一个对象中的变量实例,这个程序就刚好满足了我们的需求。可以,实现Runnable接口相对于继承Thread类来说,有下面的好处:
(1)适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况,把虚拟CPU同程序的代码、数据有效分离,较好地体现了面向对象的设计思想。
(2)可以避免由于Java的单继承带来的局限。
(3)有利于程序的健壮性,代码能够被多个线程共享,代码与数据是对立的。事实上,几乎所有多线程应用都可用第二种方式,即实现Runnable接口。我们既然谈到了线程,那就应该更深的去了解一下。
后台线程和联合线程
(1)后台线程
在上面的模拟程序中,我们在main方法中创建并启动新的线程后,main方法便结束了,主线程也就随之结束了,在这样的情况下,虽然main线程结束了,但整个Java程序没有随之结束。对于Java程序来说,只要还有一个前台线程在运行,这个程序就不会结束。如果一个进程中只有后台线程运行,这个进行就会结束。前台线程是相对于后台线程而言的。如果对某个线程对象在启动之前调用了setDaemon(true)方法,这个线程就变成了后台线程。
下面我们就来看看,进程中只有后台线程运行时,进程就会结束的情况。我们修改一下上面的代码,详情如下:
public class ThreadDemo{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
Thread t=new Thread(tt);
t.setDaemon(true);
t.start();
}
}
class TestThread implements Runnable{
private int tickets=100;
public void run(){
while(true){
if(tickets>0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
saling ticket"+tickets--);
}
}
}
从上面程序的运行结果,我们可以看到,虽然创建了一个无限循环的线程,因为它是后台线程,整个进程在主线结束时就随之终止运行了。这久验证了进程中只有后台线程运行时,进程就会结束的说法。
(2)联合线程与join方法
先不谈联合线程,我们先看看下面这段程序,我们不用重新新程序,我们只需要将前面的程序拿过来修改就可以了,详细代码如下:
public class JoinThread{
public static void main(String args[]){
TestThread tt=new TestThread();
Thread t=new Thread(tt);
t.start();
int i=0;
while(true){
if(i==100){
try{
t.join();
}
catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
System.out.println("main thread is running"+i++);
}
}
}
class TestThread implements Runnable{
public void run(){
int i=0;
while(true){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" is
running"+""+i++);
}
}
}
在这个程序中用到了Thread类的join方法,即t.join();语句,它的作用就是把t所对应的线程合并到调用t.join();语句的线程中。我们查看JDK文档发现,除了有无参数的join方法外,还有两个带参数的join方法,分别是join(long millis)和join(long millis,int nanos)
,它们的作用就是指定合并时间,前者精确到毫秒,后者精确到纳秒,意思就是两个线程合并指定的时间后,又开始分离,回到合并前的状态。
总之,多线程的用途非常广泛,比如网络聊天程序、复制表记录、www服务器等
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进程中只有后台线程运行时,进程就会结束 好绕啊。
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一旦你编写的程序的所有线程的状态由前台变成后台状态时,该进程已经没有了前台控制线程,如果进程不结束的话,你让他干什么?让他无休止的占用系统资源?
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你好,我们从java类中去分析一下:
Thread类提供了IsBackground{get;set}的布尔属性。当前台线程还在运行时,它会阻止进程被终止。另一方面,一旦所指的进程中不再有前台线程,后台线程就会被CLR自动终止(调用Abort()方法)。IsBackground的默认值为false,这意味着所有的线程默认情况处于前台状态。
结束他就是为了节省系统资源。
Thread类提供了IsBackground{get;set}的布尔属性。当前台线程还在运行时,它会阻止进程被终止。另一方面,一旦所指的进程中不再有前台线程,后台线程就会被CLR自动终止(调用Abort()方法)。IsBackground的默认值为false,这意味着所有的线程默认情况处于前台状态。
结束他就是为了节省系统资源。
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