什么是并发与并行

  • 并行:指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生);
  • 并发:指两个或多个事件在同一个时间段内发生;

什么是进程与线程

  • 进程:进程是线程的容器,即一个进程中可以开启多个线程;
  • 线程:线程是进程内部的一个独立执行单元,一个进程可以同时并发运行多个线程;
  • 多线程:多个线程并发执行;

线程创建

Java中线程创建有四种方式:

  • 继承Thread 类
  • 实现Runnable 接口
  • 实现Callable 接口
  • 线程池

(1)继承Thread 类

package com.lwt.study.thread.demo1; public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("mythread 线程正在执行:" + System.currentTimeMillis()); } } }

测试:

public class ThreadCreateDemo { public static void main(String[] args) { //1.创建自定义线程 MyThread thread = new MyThread(); thread.start(); //2.主线程循环打印 for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("main 主线程正在执行:" + System.currentTimeMillis()); } } }

运行结果:


(2)实现Runnable 接口

public class MyRunable implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("MyRunnable 线程正在执行:" + System.currentTimeMillis()); } } }

测试:

public static void main(String[] args) { //1.创建自定义线程 Thread thread = new Thread(new MyRunable()); thread.start(); //2.主线程循环打印 for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("main 主线程正在执行:" + System.currentTimeMillis()); } }

运行结果:

(3)实现Callable 接口

Callable 需要使用FutureTask 类帮助执行,FutureTask 类结构如下:

Future常用方法:

  • 判断任务是否完成:isDone()
  • 能够中断任务:cancel()
  • 能够获取任务执行结果:get()

import java.util.concurrent.Callable; public class MyCallable implements Callable { @Override public String call() throws Exception { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("MyCallable 正在执行:" + System.currentTimeMillis()); } return "MyCallable 执行完毕!"; } }

测试:

public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { FutureTask task = new FutureTask(new MyCallable()); Thread thread = new Thread(task); thread.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("main 主线程正在执行:" + System.currentTimeMillis()); } System.out.println(task.get()); }

(4)线程池

线程池线类关系图:

  • Executor 接口:

声明了execute(Runnable runnable)方法,执行任务代码;

  • ExecutorService 接口:

继承Executor 接口,声明方法:submit、invokeAll、invokeAny 以及shutDown 等;

  • AbstractExecutorService 抽象类:

实现ExecutorService 接口,基本实现ExecutorService 中声明的所有方法;

  • ScheduledExecutorService 接口:

继承ExecutorService 接口,声明定时执行任务方法;

  • ThreadPoolExecutor 类:

继承类AbstractExecutorService,实现execute、submit、shutdown、shutdownNow方法;

  • ScheduledThreadPoolExecutor 类:

继承ThreadPoolExecutor 类,实现ScheduledExecutorService 接口并实现其中的方法;

  • Executors 类:

提供快速创建线程池的方法;

创建测试类:

public class ThreadExecutorDemo { public static void main(String[] args) { //1.使用Executors 创建线程池 ExecutorService executorService = newFixedThreadPool(10); //2.通过线程池执行线程 executorService.execute(new MyRunable()); //3.主线程循环打印 for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("main 主线程正在执行:" + System.currentTimeMillis()); } } }

运行结果:

总结

(1)实现接口和继承Thread 类比较:

  • 接口更适合多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源;
  • 接口可以避免java 中的单继承的局限性;
  • 接口代码可以被多个线程共享,代码和线程独立;
  • 线程池只能放入实现Runable 或Callable 接口的线程,不能直接放入继承Thread 的类;

在java 中,每次程序运行至少启动2 个线程。一个是main 线程,一个是垃圾收集线程

(2)Runnable 和Callable 接口比较:

相同点:

  • 两者都是接口;
  • 两者都可用来编写多线程程序;
  • 两者都需要调用Thread.start()启动线程;

不同点:

  • 实现Callable 接口的线程能返回执行结果;而实现Runnable 接口的线程不能返回结果;
  • Callable 接口的call()方法允许抛出异常;而Runnable 接口的run()方法的不允许抛异常;
  • 实现Callable 接口的线程可以调用Future.cancel 取消执行,而实现Runnable 接口的线程不能

注意点:

  • Callable 接口支持返回执行结果,此时需要调用FutureTask.get()方法实现,此方法会阻塞主线程直到获取‘将来’结果;当不调用此方法时,主线程不会阻塞!

代码地址: