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【Java多线程】两种基本实现框架

2024-07-18 01:32:33   223人阅读

 

 

Java多线程学习1——两种基本实现框架

 

一、前言   

      当一个Java程序启动的时候，一个线程就立刻启动，改程序通常也被我们称作程序的主线程。其他所有的子线程都是由主线程产生的。主线程是程序开始就执行的，并且程序最终是以主线程的结束而结束的。

      Java编写程序都运行在在Java虚拟机（JVM）中，在JVM的内部，程序的多任务是通过线程来实现的。每用Java命令启动一个Java应用程序，就会启动一个JVM进程。在同一个JVM进程中，有且只有一个进程，就是它自己。在这个JVM环境中，所有程序代码的运行都是以线程来运行。

 

二、多线程的概念 

      通常，我们接触的简单的程序都是单线程的，但是如果我们需要进行“多线操作”的话，就需要借助多线程来实现了，对于一个进程中的多个线程来说，多个线程共享进程的内存块，当有新的线程产生的时候，操作系统不分配新的内存，而是让新线程共享原有的进程块的内存。因此，线程间的通信很容易，速度也很快。不同的进程因为处于不同的内存块，因此进程之间的通信相对困难。

     在Java中，多线程的实现有两种方式：继承java.lang.Thread类；实现java.lang.Runnable接口。

 

三、继承Thread类来实现多线程

      当一个类继承Thread类时，在类中必须重载run（）方法，同时这个run（）方法也是线程的入口，在调用的过程中，通过调用start（）方法来启动新线程，其基本框架为：

 1 class 类名 extends Thread{ 2 方法1; 3 方法2； 4 … 5 public void run(){ 6 // other code… 7 } 8 属性1； 9 属性2；10 …11  12 }

        在这里，我们用一个简单的窗口买票的例子来实现此类多线程

 1 class TestThread extends Thread 2 { 3     private String name; 4     public TestThread(String name) 5     { 6         this.name=name; 7     } 8     public void run() 9     {10 11         for (int i = 0; i < 7; i++)12         {13             if (num > 0)14             {15                 System.out.println(name+"正在卖票  "+"num= " + num--);16             }17         }18     }19 20 21     public static void main(String[] args)22     {23 24         TestThread h1 = new TestThread("窗口1");25         TestThread h2 = new TestThread("窗口2");26         TestThread h3 = new TestThread("窗口3");27         h1.start();28         h2.start();29         h3.start();30     }31 32     private int num = 5;33 }

      在这个简单的例子中，可以很清楚的看到继承Thread实现多线程的实现已经调用，本例中运行的结果为：

 1 窗口1正在卖票  num= 5 2 窗口1正在卖票  num= 4 3 窗口1正在卖票  num= 3 4 窗口1正在卖票  num= 2 5 窗口1正在卖票  num= 1 6 窗口2正在卖票  num= 5 7 窗口2正在卖票  num= 4 8 窗口2正在卖票  num= 3 9 窗口2正在卖票  num= 210 窗口2正在卖票  num= 111 窗口3正在卖票  num= 512 窗口3正在卖票  num= 413 窗口3正在卖票  num= 314 窗口3正在卖票  num= 215 窗口3正在卖票  num= 1

      并且这个结果有一定的不可预知性，我们不能够确定线程之间执行的具体顺序，同时，更为重要的，通过继承Thread实现多线程不能够实现资源的共享，以购票为例子，假设票的总数为5张的话，我们只能通过一个窗口来卖完这5张票，或者说，我们开设了三个窗口，但这个三个窗口都有5张票，这显然和我们的设计理念是有点差别的。所以，实现多线程的时候，我更喜欢使用实现Runnable接口的方法。

 

四、实现Runnable接口来实现多线程

       和继承Thread类似，当一个类实现Runnable接口时，在类中也必须重载run（）方法，同时这个run（）方法也是线程的入口，在调用的过程中，通过调用start（）方法来启动新线程，其基本框架为：

 1 class 类名 implements Runnable{ 2 方法1; 3 方法2； 4 … 5 public void run(){ 6 // other code… 7 } 8 属性1； 9 属性2；10 …11  12 }

         在调用的时候会稍微有一些区别，还是以简单的窗口买票来举例说明：

 1 class MyThread implements Runnable 2 { 3   4     private int ticket = 5;  //5张票 5   6     public void run()  7     { 8         for (int i=0; i<=20; i++)  9         {10             if (this.ticket > 0) 11             {12                 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "正在卖票"+this.ticket--);13             }14         }15     }16 }17 public class TestThread {18      19     public static void main(String [] args) 20     {21         MyThread my = new MyThread();22         new Thread(my, "1号窗口").start();23         new Thread(my, "2号窗口").start();24         new Thread(my, "3号窗口").start();25     }26 }

       程序执行的结果为：

1 1号窗口正在卖票52 1号窗口正在卖票43 1号窗口正在卖票34 2号窗口正在卖票25 1号窗口正在卖票1

       于是，我们看到了我们预先设定的效果，也就是说通过实现Runnable接口的方法，我们实现的资源的共享。

 

五、小结

     在继承Thread类实现多线程时，我们创建了三个不同的对象，所以创建的三个线程实际上是完成的三个不同的任务，所以才会相互独立的完成；而通过实现Runable接口来实现多线程时，我们只创建了一个对象，然后实例化三个不同的线程去完成这个任务，所以相当于是共同完成任务。

     其实，其实Thread类也是实现Runnable接口的，其源代码如下：

1 class Thread implements Runnable {2     //…3 public void run() {4         if (target != null) {5              target.run();6         }7         }8 }

      Thread中的run方法其实就是调用的是Runnable接口的run方法。方法是死的，人是活的，具体使用，可以根据实际情况来选择。如果一个类继承Thread，则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话，则突破了Java中单继承的限制，很容易的实现资源共享。

     多线程是Java中非常重要的部分，本文只涉及到多线程最基本的实现以及调用的部分，例如两个例子运行可能涉及到同步的问题，运行结果可能会有所出入，今后会陆续更新一些深入的东西，希望能对后来的学习者有所帮助。

 

Reference：http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2011/08/28/2156357.html

 


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