Java——多线程

什么是多线程？

线程是指进程中的一个执行流程，一个进程中可以运行1-n个线程，也可以说是在同一个进程内又可以执行多个任务，而每一个任务我们就可以看成一个线程。是程序的执行单元，执行路径。是程序使用CPU的最基本的单位；如果程序只有一条执行路径，那么该程序就是单线程，如果程序有多条执行路径，那么该程序就多线程。

多线程的作用？

多线程不是为了提高程序的执行速度，而是为了提高程序的使用率。多线程的执行都是为了抢占CPU的使用率。不能保证多线程会在什么时候优先抢到使用权，所以线程的执行具有随机性。

多线程的优点？

充分利用硬件资源。由于线程是CPU的基本调度单位，所以如果是单线程，那么最多只能同时在一个处理器上运行，意味着其他的CPU资源都将被浪费。而多线程可以同时在多个处理器上运行，只要各个线程间的通信设计正确，那么多线程将能充分利用处理器的资源。

多线程程序能将代码量巨大，复杂的程序分成一个个简单的功能模块，每块实现复杂程序的一部分单一功能，这将会使得程序的建模，测试更加方便，结构更加清晰，更加优雅

为了避免阻塞，单线程应用必须使用非阻塞I/O，这样的I/O复杂性远远高于同步I/O，并且容易出错。

多线程的缺点？

由于统一进程下的多个线程是共享同样的地址空间和数据的，又由于线程执行顺序是不可预知性，一个线程可能会修改其他线程正在使用的变量，这一方面是给数据共享带来了便利；另一方面，如果处理不当，会产生脏读，幻读等问题，好在Java提供了一系列的同步机制来帮助解决这一问题，例如内置锁。

多线程的创建方式？

继承Thread类

创建一个类，继承Thread类，该类具备多线程的特征。重写Thread类的run方法，在run方法当中定义线程任务。Run()方法体又叫做线程执行体。

创建Thread类的子类的实例，即创建了线程对象。通过调用该对象的start方法开启一条新线程，调用start方法之后Java虚拟机会自动调用该线程的run方法。

为什么要继承Thread类？为社么不直接创建Thread对象？

new Thread类得到一个线程对象是没有任何问题的，调用start()开启了一个新的线程，此时JVM会自动去调run方法，但是run方法当中没有任何的内容；

所以需要定义一个类，继承Thread类，此时就可以重写run方法，把线程任务定义在run方法当中即可。

实现Runnable接口方式

创建一个类A：实现Runnable接口，并重写run方法，在run方法内定义线程任务

创建Runnable接口实现类的实例并且作为一个target传递给Thread类的构造器创建一个Thread类对象，此时Runnable接口和Thread类就具有联系，而该Thread对象才是真正的线程对象。

使用Thread对象的start方法开启一个新的线程

当类实现Runnable接口时，只能用Thread.currentThread()方法获取当前线程对象

实现Callable接口

 

1. 创建一个类A实现Callable接口，重写call方法定义线程任务。
2. 新建FutureTask类，传入类A，该类可以获取返回值。
3. 新建Thread类传入FutureTask对象，使用start方法开启线程。
4. 使用FutureTask类的get方法获取返回值。

 

Java5使用Callable和Future创建线程,一般和ExecutorService连用。
  和Runnable接口不一样，Callable接口提供了一个call（）方法作为线程执行体，call()方法比run()方法功能要强大：

1. call()方法可以有返回值
2. call()方法可以声明抛出异常

  Java5提供了Future接口来代表Callable接口里call()方法的返回值，并且为Future接口提供了一个实现类FutureTask，这个实现类既实现了Future接口，还实现了Runnable接口，因此可以作为Thread类的target。在Future接口里定义了几个公共方法来控制它关联的Callable任务

三种方式实现比较

     继承Thread类

1. 实现简单，直接继承Thread即可。并且在run()方法内获取当前线程直接使用this
   就可以了，无须使用Thread.currentThread() 方法；
2. java当中的继承只能是单继承，一个类只能继承一个直接父类。如果一个类继承了Thread类，就不能有其他的父类。
3. 创建的对象，即封装了线程任务，又封装了线程对象的特点(线程对象)，不同的东西封装到了一个对象之中，不符合java面向对象的特点

    实现Runnable接口

1. run()方法内获取当前线程不能使用使用this，必须使用Thread.currentThread() 方法；
2. 将线程任务单独的封装到一个接口实现类当中，将线程任务和线程对象进行了分离：Runnable接口实现类当中定义线程任务，Thread类封装了线程对象，将不同的功能封装到不同的对象之中，这种思想更加的符合面向对象的特点。
3. 避免了单继承带来的局限性。
4. 适合多条线程处理同一个资源的情况，很容易的实现资源共享。需要多个线程完成一个任务时，比如：多个线程共同卖100张票，他们需要共享100张票这个资源。                                   实现Callable接口

• 具有实现Runnable接口的特点,同时还能获取返回值,并且可以抛出异常
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