初识多线程

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原创最新推荐文章于 2025-12-23 16:02:25 发布 804 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

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初始Java多线程

1）线程的创建（五种方式）
2）线程的命名
3）多线程的利用
- 例子
4）线程的中断
- 1.自定义标志位
- 2.利用Thread类中自带的标志位
5）线程等待
- join()方法介绍：
6）线程休眠
7）获取当前的线程实例

1）线程的创建（五种方式）

1.创建一个继承Thread的类

创建一个子类重写run方法 run方法中写该线程需要执行的内容继承Thread 实现这个子类

class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("创建类继承Thread，重写run");
    }
}

2.创建实现Runnable接口的类

创建一个类，实现Runnable接口，之后创建这个类的实例，创建一个Thread对象，其构造方法中
传入刚刚创建的类的实例，实现执行代码和多线程分开

class MyRunnable implements Runnable{
    @Override
    public void run(){
        System.out.println("创建Runnable类，实现Runnable接口，重写run");
    }
}

3.创建Thread实例，使用匿名内部类

可以直接在主线程中创建一个Thread的实例，在括号后直接加一个大括号，重写run()方法

        Thread t2 = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("使用匿名内部类，创建Thread");
            }
        };

该种方法相当于直接创建了一个继承Thread的匿名内部类，重写run()方法，和第一种方法本质上一样。

4.创建Thread实例，在Thread类的构造方法中传入一个Runnable 实例创造一个Runnable的匿名内部类

        Thread t3 = new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("使用runnable的匿名内部类");
            }
        });

该种方法相当于创建了一个Runnable实例，将该实例传给了Thread 的构造方法，本质上与方法二一样。

5.使用lambda表达式简化创建

我们在创建Thread实例的时候使用lambda表达式，这样在lambda表达式种直接相当于重写了run()方法

        Thread t4 = new Thread(() -> {
            System.out.println("使用lambda表达式创建的Thread");
        });

这种方法本质上与第四个方法一样，其实是使用lambda表达式代替了Runnable实例

总结：

在创建新线程时，我们推荐使用带有Runnable的方法，因为Runnable中保存的是线程实际执行的代码，将其作为实例传送到Thread 中，可以更好的实现线程和线程中执行代码的分离，在想要修改执行代码内容的时候可能更为方便一点。同时，我们真正在操作系统中想要创建新线程，必须要调用start()方法，否则，我们的线程其实是没有被创建出来的。

2）线程的命名

我们在查看Thread构造方法时，可以看到
在这里插入图片描述
这个构造方法的意思是，创建一个线程并且命名，在我们命名线程后，可以更容易的分辨出来它，我们可以用Java自带的jConsole.exe文件来查看进程
中的各个线程，在这里就不过多演示了。

3）多线程的利用

在我们之前的了解中，可以知道，要是将进程比作一个工厂，那么线程相当于工厂中的流水线，我们想要提高工作效率，可以多建造几个同时工作的流水线，这样其实相当于更好的利用了多核的CPU。那么我们现在就介绍一个多线程的好处。

例子

当我们想要实现两个数从零自增到一个很大的数的时候，换做我们之前的思路，我们可以在main方法中写两个循环，就像这样

    public static void main(String[] args) {
        long a = 0;
        long b = 0;
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
            a++;
        }
        for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
            b++;
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("方法一耗时：" + (end - start) + "ms");
    }

我们可以计算一下这种方法消耗的时间，在上述代码中使用了System.currentTimeMillis()方法，可以得到当前的时间（以毫秒为单位）
那么我们运行程序，得到
在这里插入图片描述
也就是说，我们的程序自上而下串行执行，需要消耗49ms左右。
但是我们可以使用第二个方法，创建两个线程，线程一负责a的增加，线程二负责b的增加，我们这个时候来看一下消耗时间

        long start1 = System.currentTimeMillis();
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            long number = 0;
            for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
                number++;
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            long number = 0;
            for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
                number++;
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        long end1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("方法二耗时：" + (end1 - start1) + "ms");
    }

在这里插入图片描述

我们可以看到，方法二竟然比方法一慢了，这是为什么呢，和我们预料到的不一样，按理来说，两个线程并发执行，应该比方法一这种串行执行要快，尽管快不到百分之百（在操作系统底层，并不是一直并行，而是并发和并行都会存在，这样就不可能提升百分之一百的效率），但是也不该慢啊，事实上，这是因为我们的数太小了，我们创建线程同样也是需要时间的，这个创建新线程所消耗的时间占了任务的大部分时间，这样就得不偿失了。因此，多线程更适用于任务量比较大的程序之中。

4）线程的中断

我们刚刚提到了，线程创建中最重要的是重写run()方法，因为我们的线程中执行的就是run()方法中的代码，那么中断线程，本质上就是使得线程的run()方法中断，我们可以使用几种方式来中断线程。

1.自定义标志位

我们可以在线程中利用我们自定义的标志位，例如

    public static boolean flg = true;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(() -> {
            while(flg){
                System.out.println("thread!");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        t.start();
        Thread.sleep(5000);
        flg = false;
    }

在这里插入图片描述
我们可以看到，在我们的定时5000ms，也就是输出了五次thread！后，线程中断了，这时，我们通过控制flg 就可以中断线程了。

2.利用Thread类中自带的标志位

1）Thread.currentThread().isInterrupted(); .currentThread()方法可以得到线程的实例，是一个实例方法，比较推荐
2）Thread.interruputed()方法该方法是一个静态方法（因为该种方法属于Thread的静态成员，一个进程中只能有一个，因此会造成很多误会）

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
                System.out.println("thread1!");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        t1.start();
        Thread.sleep(4000);
        t1.interrupt();
    }

在这段代码中，我们使用了线程实例名.interrupt()方法，这个方法就是设置这个实例所创建的线程的标志位，中断该线程，但是我们在运行的途中，发现系统报出异常
在这里插入图片描述
这是为什么呢，其实这是因为我们在设置标志位时会有两种情况，如果线程处于正常的就绪态，那么我们设置标志位为true后，线程中断，但是我们在线程中有sleep()方法，这个方法是使线程进入阻塞状态，阻塞时间为1000ms，那么这就意味着我们的线程很大一部分时间都处在阻塞状态中，这时我们设置标志位的话，就会触发异常，并且，我们的标志位也没有设置成功，程序还在进行，那么解决这个的方法是什么？其实我们不难发现

                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

出问题的是这段代码，那么我们完全可以在抓到这个异常的时候，直接给它break，或者执行一些代码再break，这样就可以达到一个中断进程的目的了。

                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                    System.out.println("收尾工作！");
                    break;
                }

我们这时，再次运行发现
在这里插入图片描述
在捕捉到异常后，程序执行收尾工作后停止了运行，达到了我们的目的。

5）线程等待

我们在这里同时创建两个线程，让他输出不同的东西，来看看有什么发现

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            System.out.println("thread1!");
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            System.out.println("thread2!");
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();

在这里插入图片描述
我们竟然发现，t2连续运行了两次，按照我们之前的习惯，不应该是t1先运行一次，t2再运行一次，这样交替运行吗，但是事实不然，这是因为系统在调用线程时，优先级并不固定，是随机调用的，但是我们在有些需求中，可能需要线程交替运行，或者某一线程先运行完，再运行另一个线程，这个时候，我们就要用到线程等待的方法，join()方法。

join()方法介绍：

线程名1.join()这个方法，是调用join()方法这个线程，等待线程名1对应的线程先结束，之后再继续执行，这么说可能很绕，我们结合代码来看一下

        long start1 = System.currentTimeMillis();
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            long number = 0;
            for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
                number++;
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            long number = 0;
            for (int i = 0; i < 10_0000_0000; i++) {
                number++;
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        long end1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("方法二耗时：" + (end1 - start1) + "ms");
    }

我们在提及线程的利用时，我们使用过join方法，为了计算出准确的线程执行完的时间，我们相当于在main线程中，写了t1.join()，这意味着main方法执行到这一行的时候，程序暂停了下来，在等待t1线程执行完毕之后，再执行t2线程，在等待t2线程执行完毕之后，再执行计算时间的操作，这样就是实现了main线程等待t1，t2线程等待的情况，实现了线程等待。
join方法本质上是死等线程结束，比方说

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while(true){
                System.out.println("thread1!");
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            try {
                t1.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            while(true){
                System.out.println("thread2!");
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();

当我们在t2线程中先加一个t1.join，让t2线程等待t1线程执行完再开始执行，那么即使我们t2.start()，也不会输出thread2!，这就是死等，t1不结束，t2就不开始。
在这里插入图片描述
这时我们只需要在join()方法的括号中加一个等待时间，就可以实现等待一段时间后就不等了，比方说join(2000),那么预期效果应该是先输出四个threa1！后输出thread2!
加粗样式
我们发现确实如此。这就是线程的等待，join方法。

6）线程休眠

线程休眠事实上就是使线程暂时到阻塞态之中，过一段时间再调整到就绪态中，我们要利用的是sleep()方法，sleep中加入指定的时间（ms为单位），在之前我们已经使用过多次，这里就不仔细介绍了，我们需要知道的是，线程休眠实质上是将线程所对应的额PCB（process control block）从就绪态队列中调整到阻塞态队列中。

7）获取当前的线程实例

Thread.currentThread()方法，可以得到当前的实例，在哪个线程中使用这个方法，就可以得到当前线程的实例
在这里插入图片描述
我们在t线程中调用了Thread.currentThread()，得到的就是t线程的名字，
在main线程中调用则得到了main的名字，只是因为优先级的不确定先输出了main，其实，如果我们采用创造线程中的1.3方法时，完全可以将t线程中的Thread.currentThread()方法完全可以换成this，效果是一样的，但是我们在使用带有Runnable的表达式时（包含图中的利用lambda表达式创建线程），不可以用this来代替，因为这个时候的this指代的时Runnable实例，而非Thread实例。