Java多线程学习--实现多线程Thread和Runable的方式及区别

Java多线程学习--实现多线程Thread和Runable的方式及区别

1987发表于2016-11-17

首先讲一下进程和线程的区别:

  进程:每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销,一个进程包含1--n个线程。

  线程:同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC),线程切换开销小。

  线程和进程一样分为五个阶段:创建、就绪、运行、阻塞、终止。

  多进程是指操作系统能同时运行多个任务(程序)。

  多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。

在java中要想实现多线程,有两种手段,一种是继续Thread类,另外一种是实现Runable接口。


一、扩展java.lang.Thread类

package com.multithread.learning;
/**
 *@functon 多线程学习
 *@author 林炳文
 *@time 2015.3.9
 */
class Thread1 extends Thread{
	private String name;
    public Thread1(String name) {
       this.name=name;
    }
	public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(name + "运行  :  " + i);
            try {
                sleep((int) Math.random() * 10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
       
	}
}
public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		Thread1 mTh1=new Thread1("A");
		Thread1 mTh2=new Thread1("B");
		mTh1.start();
		mTh2.start();

	}

}
输出:

A运行  :  0
B运行  :  0
A运行  :  1
A运行  :  2
A运行  :  3
A运行  :  4
B运行  :  1
B运行  :  2
B运行  :  3
B运行  :  4

再运行一下:

A运行  :  0
B运行  :  0
B运行  :  1
B运行  :  2
B运行  :  3
B运行  :  4
A运行  :  1
A运行  :  2
A运行  :  3
A运行  :  4
说明:
程序启动运行main时候,java虚拟机启动一个进程,主线程main在main()调用时候被创建。随着调用MitiSay的两个对象的start方法,另外两个线程也启动了,这样,整个应用就在多线程下运行。
 
注意:start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码,而是使得该线程变为可运行态(Runnable),什么时候运行是由操作系统决定的。
从程序运行的结果可以发现,多线程程序是乱序执行。因此,只有乱序执行的代码才有必要设计为多线程。
Thread.sleep()方法调用目的是不让当前线程独自霸占该进程所获取的CPU资源,以留出一定时间给其他线程执行的机会。
实际上所有的多线程代码执行顺序都是不确定的,每次执行的结果都是随机的。

但是start方法重复调用的话,会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。

		Thread1 mTh1=new Thread1("A");
		Thread1 mTh2=mTh1;
		mTh1.start();
		mTh2.start();

输出:

Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
    at java.lang.Thread.start(Unknown Source)
    at com.multithread.learning.Main.main(Main.java:31)
A运行  :  0
A运行  :  1
A运行  :  2
A运行  :  3
A运行  :  4

二、实现java.lang.Runnable接口

/**
 *@functon 多线程学习
 *@author 林炳文
 *@time 2015.3.9
 */
package com.multithread.runnable;
class Thread2 implements Runnable{
	private String name;

	public Thread2(String name) {
		this.name=name;
	}

	@Override
	public void run() {
		  for (int i = 0; i < 5; i++) {
	            System.out.println(name + "运行  :  " + i);
	            try {
	            	Thread.sleep((int) Math.random() * 10);
	            } catch (InterruptedException e) {
	                e.printStackTrace();
	            }
	        }
		
	}
	
}
public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		new Thread(new Thread2("C")).start();
		new Thread(new Thread2("D")).start();
	}

}
输出:

C运行  :  0
D运行  :  0
D运行  :  1
C运行  :  1
D运行  :  2
C运行  :  2
D运行  :  3
C运行  :  3
D运行  :  4
C运行  :  4

说明:
Thread2类通过实现Runnable接口,使得该类有了多线程类的特征。run()方法是多线程程序的一个约定。所有的多线程代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。
在启动的多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构造出对象,然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码。
实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此,不管是扩展Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程,最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的,熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。

三、Thread和Runnable的区别

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,则很容易的实现资源共享。

package com.multithread.learning;
/**
 *@functon 多线程学习,继承Thread,资源不能共享
 *@author 林炳文
 *@time 2015.3.9
 */
class Thread1 extends Thread{
	private int count=5;
	private String name;
    public Thread1(String name) {
       this.name=name;
    }
	public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(name + "运行  count= " + count--);
            try {
                sleep((int) Math.random() * 10);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
       
	}
}

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		Thread1 mTh1=new Thread1("A");
		Thread1 mTh2=new Thread1("B");
		mTh1.start();
		mTh2.start();

	}

}

输出:

B运行  count= 5
A运行  count= 5
B运行  count= 4
B运行  count= 3
B运行  count= 2
B运行  count= 1
A运行  count= 4
A运行  count= 3
A运行  count= 2
A运行  count= 1

从上面可以看出,不同的线程之间count是不同的,这对于卖票系统来说就会有很大的问题,当然,这里可以用同步来作。这里我们用Runnable来做下看看

/**
 *@functon 多线程学习 继承runnable,资源能共享
 *@author 林炳文
 *@time 2015.3.9
 */
package com.multithread.runnable;
class Thread2 implements Runnable{
    private int count=15;
	@Override
	public void run() {
		  for (int i = 0; i < 5; i++) {
			  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行  count= " + count--);
	            try {
	            	Thread.sleep((int) Math.random() * 10);
	            } catch (InterruptedException e) {
	                e.printStackTrace();
	            }
	        }
		
	}
	
}
public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		
		Thread2 mt = new Thread2();
	        new Thread(mt, "C").start();//同一个mt,但是在Thread中就不可以,如果用同一个实例化对象mt,就会出现异常   
	        new Thread(mt, "D").start();
	        new Thread(mt, "E").start();
	}

}

输出:

C运行  count= 15
D运行  count= 14
E运行  count= 13
D运行  count= 12
D运行  count= 10
D运行  count= 9
D运行  count= 8
C运行  count= 11
E运行  count= 12
C运行  count= 7
E运行  count= 6
C运行  count= 5
E运行  count= 4
C运行  count= 3
E运行  count= 2

这里要注意每个线程都是用同一个实例化对象,如果不是同一个,效果就和上面的一样了!

总结:

实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势:

1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源

2):可以避免java中的单继承的限制

3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立



提醒一下大家:main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的,至于什么时候,哪个先执行,完全看谁先得到CPU的资源。

 

在java中,每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程,一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候,实际上都会启动一个JVM,每一个JVM实际在就是在操作系统中启动了一个进程。

小编蓝狐