1、进程与线程的概念
现在几乎所有操作系统都支持多任务,通常一个任务就是一个程序,一个运行中的程序就是一个进程。当一个程序行时,其内部也可能在执行多个任务,进程内每一个任务的执行流,就是一个线程。
所以线程也被称作轻量级进程。
总而言之,线程是进程的组成部分,可以独立、并发的执行任务。
2、线程的创建和启动
Java中有两种方式来创建和启动线程。
2.1继承Thread类创建和启动线程
通过继承Thread类创建并启动多线程的步骤如下:
1、创建Thread的子类,并重写run方法。run方法中就是线程要执行的任务,所以也把run方法称为线程执行体。
2、创建该子类的实例,即线程对象。
3、使用线程对象的start方法启动线程。
线程类代码如下:
//通过继承Thread类来创建线程类 public class ThreadOne extends Thread{ private int i; //重写run方法,方法体就是线程要执行的任务 @Override public void run() { for (i = 0; i < 20; i++) { //继承Thread类时,可以直接调用getName()方法来返回当前线程的名字 //如果想获取当前线程,直接使用this即可 System.out.println(getName()+" "+i); } } }
测试代码如下:
public class TestThreadOne { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { //打印主线线程的信息 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); if (i==3) { //创建并启动第一条线程 new ThreadOne().start(); //创建并启动第二条线程 new ThreadOne().start(); } } } }
部分结果如下:
main 0
main 1
main 2
main 3
Thread-0 0
Thread-1 0
main 4
Thread-1 1
Thread-0 1
Thread-1 2
main 5
从上面的运行结果可以发现,测试类只显式的创建了两条线程,但实际上有三条线程在运行,即主线程、线程0和线程1。其中主线程的线程体是main方法里的内容。
此外,Thread-0和Thread-1两条线程输出的变量i的值是不连续的,而i并非是局部变量,而是实例成员变量,从这一点可以看出,每次创建线程都创建了一个ThreadOne对象。
2.2实现Runnable接口创建线程
实现Runnable接口创建并启动线程的步骤如下:
1、创建Runnable接口的实现类,重写run方法。run方法的内容即是线程要执行的任务。
2、创建Runnable实现类的实例,并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象。该Thread对象才是真正的线程类。
线程类代码如下:
//通过实现Runnable接口创建线程类 public class ThreadTwo implements Runnable{ private int i; //run方法同样是线程的执行体 @Override public void run() { for (i = 0; i < 5; i++) { //实现Runnable接口创建线程类时,只能使用Thread.currentThread()来获取当前线程 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } } }
测试代码如下:
public class TestThreadTwo { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 5; i++) { //打印主线线程的信息 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); if (i==3) { ThreadTwo threadTwo = new ThreadTwo(); //创建并启动第一条线程 new Thread(threadTwo).start(); //创建并启动第二条线程 new Thread(threadTwo).start(); } } } }
运行结果如下:
main 0 main 1 main 2 main 3 Thread-0 0 Thread-1 0 main 4 Thread-1 2 Thread-0 1 Thread-0 4 Thread-1 3
从运行结果可以看出,Thread-0和Thread-1打印的i值是连续的,说明这两条线程是共享一个实例的。这是因为,我们所创建的两个Thread类使用同一个Runnable对象作为target。
在实际开发中,推荐使用实现Runnable接口的方式来创建线程,这样还可以实现或继
2.3有返回值的线程
从JDK1.5开始,java提供Callable接口和Future接口以获得线程的返回值。
Callable类似Runnable的加强版,提供一个call()方法作为线程的执行体。与Runnable的run()方法相比,call()方法更强大:
- call()方法可以有返回值
- call()可以声明抛出异常
不过Callable对象并不能直接作为Thread的target,必须使用Future对象包装一下。具体使用步骤如下:
- 创建Callable的实现类,并实现call方法,注意有泛型限制。
- 使用FutureTask包装Callable对象。
- 把FutureTask作为target传入Thread,创建启动线程。
- 调用FutureTask对象的方法获取返回值。
线程代码:
public class CallableOne implements Callable<Integer>{ @Override public Integer call() throws Exception { int i = 0; for(i=0;i<10;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); } //线程返回值,模拟返回前阻塞主线程 Thread.sleep(5000); return i; } }
测试代码:
public class TestCallable { public static void main(String[] args) { //创建Callable对象 CallableOne callableOne = new CallableOne(); //使用FutureTask包装Callable对象 FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(callableOne); for(int i=0;i<100;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i); //i等于3时启动子线程,此时可见主线程与子线程交替执行 if (i==3) { //FutureTask是Runnable的子类,可传入Thread当作target new Thread(futureTask).start(); } //i等于80的时候来获取子线程的返回值,此时主线程会阻塞,直到返回了结果 if (i==80) { try { System.out.println("线程的返回值:"+futureTask.get()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } } }
以上代码中,在i等于3时启动子线程,此时可见主线程与子线程交替执行。在i等于80的时候来获取子线程的返回值,此时主线程会阻塞,直到返回结果。