神出鬼没的Enderman

概念

• 进程指正在运行的程序。确切的来说，当一个程序进入内存运行，即变成一个进程，进程是处于运行过程中的程序，并且具有一定独立功能。
• 线程是进程中的一个执行单元(执行路径)，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。
• 多线程就是一个程序中有多个线程在同时执行，一个核心的CPU在多个线程之间进行着随即切换动作,由于切换时间很短(毫秒甚至是纳秒级别),导致我们感觉不出来
• 单线程程序即，若有多个任务只能依次执行。当上一个任务执行结束后，下一个任务开始执行。如去网吧上网，网吧只能让一个人上网，当这个人下机后，下一个人才能上网。
• 多线程程序即，若有多个任务可以同时执行。如，去网吧上网，网吧能够让多个人同时上网。

简而言之：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程中可以包含多个线程

线程的运行模式

• 分时调度

• 所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。

• 抢占式调度

• 优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为抢占式调度。

• 大部分操作系统都支持多进程并发运行，现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如：现在我们上课一边使用编辑器，一边使用录屏软件，同时还开着画图板，dos窗口等软件。此时，这些程序是在同时运行，”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。

• 实际上，CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同一时刻运行。其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的使用率更高。

Thread类

介绍

Thread是程序中的执行线程。Java 虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程,发现创建新执行线程有两种方法。 将类声明为 Thread 的子类。该子类应重写 Thread 类的 run 方法。创建对象，开启线程。run方法相当于其他线程的main方法。 声明一个实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后创建Runnable的子类对象，传入到某个线程的构造方法中，开启线程。

• 构造方法

• 常规方法

为什么要继承Thread

• 我们为什么要继承Thread类，并调用其的start方法才能开启线程呢

/*
 * 因为Thread类用来描述线程，具备线程应该有功能。
 * 直接实例化类并调用start()没有错，但是该start调用的是Thread类中的run方法
 * 而这个run方法没有做什么事情，更重要的是这个run方法中并没有定义我们需要让线程执行的代码。
 */

Thread t1 = new Thread();
t1.start();

• 创建线程的目的是什么

• 是为了建立程序单独的执行路径，让多部分代码实现同时执行。也就是说线程创建并执行需要给定线程要执行的任务。对于之前所讲的主线程，它的任务定义在main函数中。自定义线程需要执行的任务都定义在run方法中。

• 多线程执行时，到底在内存中是如何运行

• 多线程执行时，在栈内存中，其实每一个执行线程都有一片自己所属的栈内存空间。进行方法的压栈和弹栈。当执行线程的任务结束了，线程自动在栈内存中释放了。但是当所有的执行线程都结束了，那么进程就结束了。

实现线程程序继承Thread

/*
 *  定义子类,继承Thread 
 *  重写方法run 
 */

public class Threadtest extends Thread{
  public void run(){
    for(int i = 0; i < 50;i++){
      System.out.println("run..."+i);
    }
  }
}

• main的主线程中，实例化类调用start()

/*
 * 创建和启动一个线程
 * 创建Thread子类对象
 * 子类对象调用方法start()
 * 让线程程序执行,JVM调用线程中的run
 */

public static void main(String[] args) {
  Thread t = new Threadtest();
  t.start();
    for(int i = 0; i < 50;i++){
    System.out.println("main..."+i);
  }
}

getName()方法Thread类

public class Threadtest extends Thread{
    public void run(){
        System.out.println(getName());
    }
}

• main的主线程中，实例化类调用start()

public static void main(String[] args) {
  Thread t = new Threadtest();
  t.start();
}

currentThread()方法Thread类

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
}

setName()方法Thread类

public class Threadtest extends Thread{
    public void run(){
        System.out.println(getName());
    }
}

• main的主线程中，实例化类调用start()

public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Threadtest();
    t.setName("enderman");
    t.start();
}

sleep()方法Thread类

//睡眠500ms,500ms已到并且cpu切换到该线程继续向下执行

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    Thread.sleep(500);
    System.out.println("enderman");
}

• 重写run()方法

public class Threadtest extends Thread{
  public void run(){
    try {
      Thread.sleep(500);
    } catch (InterruptedException e) {

    }
    System.out.println("enderman");
  }
}

• main的主线程中，实例化类调用start()

public static void main(String[] args) {
    Thread t = new Threadtest();
    t.start();
}

Runnable接口

• 实现接口方式的好处
• 实现Runnable接口避免了单继承的局限性，所以较为常用。
• 实现Runnable接口的方式，更加的符合面向对象，线程分为两部分，一部分线程对象，一部分线程任务。
• 继承Thread类，线程对象和线程任务耦合在一起。
• 一旦创建Thread类的子类对象，既是线程对象，有又有线程任务。
• 实现runnable接口，将线程任务单独分离出来封装成对象，类型就是Runnable接口类型。Runnable接口对线程对象和线程任务进行解耦。(降低紧密性或者依赖性,创建线程和执行任务不绑定)

/*
 *  定义子类,继承Thread 
 *  重写方法run 
 */

public class Threadtest implements Runnable{
  public void run(){
    for(int i = 0; i < 50;i++){
      System.out.println("run..."+i);
    }
  }
}

• main的主线程中，实例化类调用start()

/*
 * 创建和启动一个线程
 * 创建Thread子类对象
 * 子类对象调用方法start()
 * 让线程程序执行,JVM调用线程中的run
 */

public static void main(String[] args) {
  Threadtest tr = new Threadtest();
  Thread t = new Thread(tr);
    t.start();
    for(int i = 0 ; i < 50; i++){
      System.out.println("main..."+i);
    }
}

匿名内部类实现线程程序

/*
 *  使用匿名内部类,实现多线程程序
 *  前提: 继承或者接口实现
 *  new 父类或者接口(){
 *     重写抽象方法
 *  }
 */

public static void main(String[] args) {
  //继承方式  XXX extends Thread{ public void run(){}}
  new Thread(){
    public void run(){
      System.out.println("!!!");
    }
  }.start();

  //实现接口方式  XXX implements Runnable{ public void run(){}}
  Runnable r = new Runnable(){
    public void run(){
      System.out.println("###");
    }
  };
  new Thread(r).start();

  new Thread(new Runnable(){
    public void run(){
      System.out.println("@@@");
    }
  }).start();
}

线程池

public class Threadtest extends Thread{
    public void run(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 线程提交任务");
    }
}

/*
 * JDK1.5新特性,实现线程池程序
 * 使用工厂类 Executors中的静态方法创建线程对象,指定线程的个数
 * static ExecutorService newFixedThreadPool(int 个数) 返回线程池对象
 * 返回的是ExecutorService接口的实现类 (线程池对象)
 * 调用方法submit (Ruunable r) 提交线程执行任务       
 */

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public static void main(String[] args) {
    //调用工厂类的静态方法,创建线程池对象
    //返回线程池对象,是返回的接口
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);
    //调用接口实现类对象es中的方法submit提交线程任务
    //将Runnable接口实现类对象,传递
    es.submit(new Threadtest());
    es.submit(new Threadtest());
}

/*
 * Callable 接口的实现类,作为线程提交任务出现
 * 使用方法返回值
 */

import java.util.concurrent.Callable;

public class Threadtest implements Callable<String>{
    public String call(){
        return "enderman";
    }
}

/*
* 实现线程程序的第三个方式,实现Callable接口方式
* 工厂类 Executors静态方法newFixedThreadPool方法,创建线程池对象
* 线程池对象ExecutorService接口实现类,调用方法submit提交线程任务
* submit(Callable c)
*/

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public static void main(String[] args) throws Exception{
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);
    //提交线程任务的方法submit方法返回 Future接口的实现类
    Future<String> f = es.submit(new Threadtest());
    String s = f.get();
    System.out.println(s);
}

import java.util.concurrent.Callable;

public class Threadtest implements Callable<Integer>{
    private int a;
    public Threadtest(int a){
        this.a=a;
    }
    public Integer call(){
        int sum = 0 ;
        for(int i = 1 ; i <=a ; i++){
          sum = sum + i ;
        }
        return sum;
    }
}

/*
 * 使用多线程技术,求和
 * 两个线程,1个线程计算1+100,另一个线程计算1+200的和
 * 多线程的异步计算
 */

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public static void main(String[] args) throws Exception {
    ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);
    Future<Integer> f1 =es.submit(new Threadtest (100));
    Future<Integer> f2 =es.submit(new Threadtest (200));
    System.out.println(f1.get());
    System.out.println(f2.get());
    es.shutdown();
}