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java多線程系列1--線程實現與調度，java多線程1--線程

編輯：JAVA綜合教程

java多線程系列1--線程實現與調度，java多線程1--線程

java的重要功能之一就是內部支持多線程，這一系列文章將詳細剖析java多線程的基礎知識

多線程概述

多線程引入

程序只有一個執行流程，所以這樣的程序就是單線程程序。
假如一個程序有多條執行流程，那麼，該程序就是多線程程序。

進程：正在運行的程序，是系統進行資源分配和調用的獨立單位。每一個進程都有它自己的內存空間和系統資源。

線程：是進程中的單個順序控制流，是一條執行路徑。一個進程如果只有一條執行路徑，則稱為單線程程序。

一個進程如果有多條執行路徑，則稱為多線程程序。

Java程序運行原理

java 命令會啟動 java 虛擬機，啟動 JVM，等於啟動了一個應用程序，也就是啟動了一個進程。該進程會自動啟動一個 “主線程” ，然後主線程去調用某個類的 main 方法。所以 main方法運行在主線程中。在此之前的所有程序都是單線程的。

java虛擬機是多線程的，因為除了主線程外，還有垃圾回收線程

多線程實現方案

方式1：繼承Thread類
步驟
1、自定義類MyThread繼承Thread類。
2、MyThread類裡面重寫run()
3、創建對象
4、啟動線程

下面的代碼：

/*
 * 該類要重寫run()方法,為什麼呢?
 * 不是類中的所有代碼都需要被線程執行的。
 * 而這個時候，為了區分哪些代碼能夠被線程執行，java提供了Thread類中的run()用來包含那些被線程執行的代碼。
 */
public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 一般來說，被線程執行的代碼肯定是比較耗時的。所以我們用循環改進
        for (int x = 0; x < 300; x++) {
            System.out.println(x);
        }
    }
}
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建兩個線程對象
        MyThread my1 = new MyThread();
        MyThread my2 = new MyThread();
        my1.start();
        my2.start();
    }
}

步驟：

1、自定義類MyRunnable實現Runnable接口
2、重寫run()方法
3、創建MyRunnable類的對象
4、創建Thread類的對象，並把C步驟的對象作為構造參數傳遞

public class MyRunnable implements Runnable {
 
    @Override
    public void run() {
        for (int x = 0; x < 100; x++) {
            // 由於實現接口的方式就不能直接使用Thread類的方法了,但是可以間接的使用
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
        }
    }
}
/*
 * 方式2：實現Runnable接口
 * 步驟：
 *         A:自定義類MyRunnable實現Runnable接口
 *         B:重寫run()方法
 *         C:創建MyRunnable類的對象
 *         D:創建Thread類的對象，並把C步驟的對象作為構造參數傳遞
 */
public class MyRunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建MyRunnable類的對象
        MyRunnable my = new MyRunnable();
 
        // 創建Thread類的對象，並把C步驟的對象作為構造參數傳遞
        // Thread(Runnable target)
        Thread t1 = new Thread(my);
        Thread t2 = new Thread(my);
        t1.setName("zhangsan");
        t2.setName("lisi");
 
        // Thread(Runnable target, String name)
        Thread t1 = new Thread(my, "zhangsan");
        Thread t2 = new Thread(my, "lisi");
 
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

實現接口方式的好處：

1. 可以避免由於Java單繼承帶來的局限性。

2. 適合多個相同程序的代碼去處理同一個資源的情況，把線程同程序的代碼，數據有效分離，較好的體現了面向對象的設計思想。

獲取和設置線程名稱

Thread類的基本獲取和設置方法：

public final String getName() public final void setName(String name)

其實通過構造方法也可以給線程起名字

如何獲取main方法所在的線程名稱呢?

public static Thread currentThread()

這樣就可以獲取任意方法所在的線程名稱

示例代碼如下：

public class MyThread extends Thread {
    public MyThread() {
    }
    
    public MyThread(String name){
        super(name);
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int x = 0; x < 100; x++) {
            System.out.println(getName() + ":" + x);
        }
    }
}
public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建線程對象
        //無參構造+setXxx()
         MyThread my1 = new MyThread();
         MyThread my2 = new MyThread();
        // 調用方法設置名稱
         my1.setName("zhangsan");
         my2.setName("lisi");
         my1.start();
         my2.start();
        
        //帶參構造方法給線程起名字
         MyThread my1 = new MyThread("zhangsan");
         MyThread my2 = new MyThread("lisi");
         my1.start();
         my2.start();
        
        //我要獲取main方法所在的線程對象的名稱，該怎麼辦呢?
        //public static Thread currentThread():返回當前正在執行的線程對象
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

線程調度

假如我們的計算機只有一個 CPU，那麼 CPU 在某一個時刻只能執行一條指令，線程只有得到 CPU時間片，也就是使用權，才可以執行指令。那麼Java是如何對線程進行調用的呢？

線程有兩種調度模型：

分時調度模型所有線程輪流使用 CPU 的使用權，平均分配每個線程占用 CPU 的時間片
搶占式調度模型優先讓優先級高的線程使用 CPU，如果線程的優先級相同，那麼會隨機選擇一個，優先級高的線程獲取的 CPU 時間片相對多一些。

Java使用的是搶占式調度模型。

public final int getPriority() public final void setPriority(int newPriority)

示例代碼如下：

public class ThreadPriority extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int x = 0; x < 100; x++) {
            System.out.println(getName() + ":" + x);
        }
    }
}
/*
 *         public final int getPriority():返回線程對象的優先級
 * 如何設置線程對象的優先級呢?
 *         public final void setPriority(int newPriority)：更改線程的優先級。 
 * 
 * 注意：
 *         線程默認優先級是5。
 *         線程優先級的范圍是：1-10。
 *         線程優先級高僅僅表示線程獲取的 CPU時間片的幾率高，但是要在次數比較多，或者多次運行的時候才能看到比較好的效果。
 *         
 * 
 */
public class ThreadPriorityDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadPriority tp1 = new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp2 = new ThreadPriority();
        ThreadPriority tp3 = new ThreadPriority();
 
        tp1.setName("zhangsan");
        tp2.setName("lisi");
        tp3.setName("wangwu");
 
        // 獲取默認優先級
        System.out.println(tp1.getPriority());
        System.out.println(tp2.getPriority());
        System.out.println(tp3.getPriority());
 
        // 設置線程優先級
        // tp1.setPriority(100000);
        
        //設置正確的線程優先級
        tp1.setPriority(10);
        tp2.setPriority(1);
        tp1.start();
        tp2.start();
        tp3.start();
    }
}