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前言
例如：随着我们开发年限的增长，任务也逐渐变得艰巨，使用频率高的多线程自然是我们程序员成长路上的一个重要工具，然我们了解它并掌握它，以至于我们能在项目中熟练的使用。
一、线程与进程
1. 进程是资源（CPU、内存等）分配的基本单位，它是程序执行时的一个实例。程序运行时系统就会创建一个进程， 并为它分配资源，然后把该进程放入进程就绪队列，进程调度器选中它的时候就会为它分配CPU时间，程序开始真正运行。
2. 线程是一条执行路径，是程序执行时的最小单位，它是进程的一个执行流，是CPU调度和分派的基本单位， 一个进程可以由很多个线程组成，线程间共享进程的所有资源，每个线程有自己的堆栈和局部变量。 线程由CPU独立调度执行，在多CPU环境下就允许多个线程同时运行。同样多线程也可以实现并发操作，每个请求分配一个线程来处理。 一个正在运行的软件(如迅雷)就是一个进程，一个进程可以同时运行多个任务( 迅雷软件可以同时下载多个文件，每个下载任务就是一个线程), 可以简单的认为进程是线程的集合。 线程是一条可以执行的路径。 对于单核CPU而言：多线程就是一个CPU在来回的切换，在交替执行。 对于多核CPU而言：多线程就是同时有多条执行路径在同时(并行)执行，每个核执行一个线程，多个核就有可能是一块同时执行的。
二、线程的五种状态(生命周期)
1.创建（new）状态: 准备好了一个多线程的对象，即执行了new Thread(); 创建完成后就需要为线程分配内存
2.就绪（runnable）状态: 调用了start()方法, 等待CPU进行调度
3.运行（running）状态: 执行run()方法
4. 阻塞（blocked）状态: 暂时停止执行线程，将线程挂起(sleep()、wait()、join()、没有获取到锁都会使线程阻塞), 可能将资源交给其它线程使用
5.死亡（terminated）状态: 线程销毁(正常执行完毕、发生异常或者被打断interrupt()都会导致线程终止)
三、线程的创建方式
1、继承 Thread 继承java.lang.Thread, 重写run()方法
2、实现 Runable 实现java.lang.Runnable接口，重写run()方法，然后使用Thread类来包装
3、实现 Callable 实现Callable接口，重写call()方法，然后包装成java.util.concurrent.FutureTask, 再然后包装成Thread
note：线程开启不一定立即执行，由cpu调度执行
note : 由于Java单继承的局限性 故推荐使用Runnable对象
四、应用实例
1.继承Thread类 由cpu调度实现多个线程下载图片
/**
* @author gc
* @date 2022/11/8 21:45
* 总结:
* 1.创建一个下载的方法类 定义文件下载方法
* 2.创建一个线程类 并重写run方法 , 方法中定义好线程要执行的内容
* 3.创建main方法,创建三个不同的线程类 根据有参构造 然后全部开启线程!
* 结果: 三张图片均下载成功! 且顺序是由cpu调度决定的
*
* 自我总结:
* Thread类 体现了电脑cpu在平时怎么处理下载任务(进程)的 下载多个图片时，多个线程同时工作，调度顺序由cpu来执行
*/
public class ThreadApplicationExample extends Thread {
private String url;
private String name;
public ThreadApplicationExample(String url,String name){
this.url = url;
this.name = name;
}
// 每个线程要执行的内容
@Override
public void run(){
WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
webDownloader.downloader(url,name);
System.out.println("下载了文件名为:" + name);
}
// 主线程 定义线程 开启线程
public static void main(String[] args) {
// 定义线程
ThreadApplicationExample t1 = new ThreadApplicationExample("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fpic1.win4000.com%2Fwallpaper%2F5%2F5476e32631957.jpg&refer=http%3A%2F%2Fpic1.win4000.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1670508193&t=ba7ebd7dfddd18c10ea14526182e5d0b",
"1.jpg");
ThreadApplicationExample t2 = new ThreadApplicationExample("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com%2Fup%2Fallimg%2F1114%2F121420113514%2F201214113514-6-1200.jpg&refer=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1670508193&t=d78d576fc60ac55a9ee051c965552f62",
"2.jpg");
ThreadApplicationExample t3 = new ThreadApplicationExample("https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com%2Fup%2Fallimg%2Ftp09%2F210F2130512J47-0-lp.jpg&refer=http%3A%2F%2Flmg.jj20.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1670508193&t=9dfdaaa6bd67bf11d4a1f9a4aa916a5d",
"3.jpg");
// 开启线程
t1.start();
t2.start();
t3.start();
// 返回顺序
//下载了文件名为:3.jpg
//下载了文件名为:2.jpg
//下载了文件名为:1.jpg
}
}
// 下载工具类
class WebDownloader{
// 图片下载方法
public void downloader(String url,String name){
try{
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name));
} catch (IOException e){
e.printStackTrace();
System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题!");
}
}
}
2.实现Runnable接口 实现龟兔赛跑实例
/**
* @author gc
* @date 2022/11/11 16:47
* note: 龟兔赛跑模拟多线程并发
*/
public class Race implements Runnable{
private static String winner;
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
if (StringUtils.equals(Thread.currentThread().getName(),"乌龟") && i%10==0){
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->跑了" + i + "步!");
Boolean aBoolean = gameOver(i);
if (aBoolean){
break;
}
}
}
// 判断比赛是否结束
private Boolean gameOver(int steps){
if (StringUtils.isNotBlank(winner)){
return true;
}
if (steps >= 100){
winner = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("winner is" + winner);
return true;
} else {
return false;
}
}
// 主线程 模拟现实中的 乘客 与 票
public static void main(String[] args) {
// 比作 票
Race race = new Race();
// 比作 乘客
new Thread(race,"兔子").start();
new Thread(race,"乌龟").start();
}
}
3.初始并发场景
/**
* @author gc
* @date 2022/11/11 15:41
* note:当多个线程对一个对象进行操作时 , 可能存在着问题
* 模拟并发场景 多个人抢火车票
*/
public class BingFaTest implements Runnable{
private int ticketNums = 10;
// 线程核心方法 每个线程要实现的功能
@Override
public void run() {
while (true){
if (ticketNums <= 0){
break;
}
// 模拟延时
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到了第" + ticketNums-- + "张票!");
}
}
public static void main(String[] args) {
// 实现Runnable接口创建的线程是通过代理的方式进行线程的创建和开启
BingFaTest bingFaTest = new BingFaTest();
new Thread(bingFaTest,"詹姆斯").start();
new Thread(bingFaTest,"戴维斯").start();
new Thread(bingFaTest,"维斯布鲁克").start();
}
}
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