多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）

线程概述

利用多线程技术可以使系统同时运行多个程序块，缩短出程序响应的时间，提高计算机资源的利用率，达到多任务处理的目的。

进程和线程

进程是程序的一次动态执行过程，每个进程都有自己独立的内存空间。一个应用程序可以同时启动多个进程(比如浏览器可以开多个窗口，每个窗口就是一个进程)

多进程操作系统能够运行多个进程，每个进程都能够循环利用所需要的CPU时间片，使得所有进程看上去像在同时运行一样。

线程是进程的一个执行流程，一个进程可以由多个线程组成，也就是一个进程可以同时运行多个不同的线程，每个线程完成不同的任务。

线程的并发运行：就是一个进程内若干个线程同时运行。(比如：word的拼写检查功能和首字母自动大写功能是word进程中的线程)

线程和进程的关系是一个局部和整体的关系，每个进程都由操作系统分配独立的内存地址空间，而同一进程的所有线程都在同一地址空间工作。

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(1)

线程的生命周期

一个线程的完整生命周期要经历5种状态：新建、就绪、运行、阻塞、死亡

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(2)

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(3)

新建状态：使用new和某种线程的构造方法来创建线程对象，该线程就会进入新建状态，系统为该线程对象分配内存空间。处于新建状态的线程可以通过调用**start()**方法进入就绪状态。

就绪状态：此时线程已经具备了运行的条件，进入了线程队列，等待系统分配CPU资源，一旦获得CPU资源，该线程就会进入运行状态。

运行状态：进入运行在状态，线程会执行自己的**run()**方法中的代码。

阻塞状态：一个正在执行的线程，如果执行了suspend、join或sleep方法，或等待io设备的使用权，那么该线程将会让出自己的CUP控制权并暂时中止自己的执行，进入阻塞状态。阻塞的线程，不能够进入就绪队列，只有当阻塞原因被消除的时候，线程才能进入就绪状态，重新进入线程队列中排队等待CPU资源，然后继续执行。

死亡状态：一个线程完成了全部工作或者被提前强制性的终止，该线程就处于死亡状态。

线程常用方法归纳

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(4)

多线程的实现方法

案例

1、继承Thread类，重写run方法来实现多线程

public class MyThread extends Thread{

    private String name;//线程名

    public MyThread() {
    }
    public MyThread(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    //完成线程功能的主体代码都在run()方法中
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 3; i++){
            System.out.println(name + "执行功能" + i);
        }
    }
}

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //定义线程
        MyThread thread1 = new MyThread("线程A");
        MyThread thread2 = new MyThread("线程B");
        MyThread thread3 = new MyThread("线程C");
        MyThread thread4 = new MyThread("线程D");
        MyThread thread5 = new MyThread("线程E");
        MyThread thread6 = new MyThread("线程F");

        //调用start()方法启动线程，让其进入就绪状态，等待系统分配CPU资源进入运行状态调用run()方法
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread3.start();
        thread4.start();
        thread5.start();
        thread6.start();
    }
}

运行结果：(基于4核计算机)
运行三个线程（顺序执行）

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(5)

运行6个线程（交互执行）

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(6)

2、继承Runnable接口实现多线程

重写run方法，实现Runnable接口的实现类的实例对象作为Thread构造函数的target

class MyRunnable implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"运行功能"+i);
        }
    }
}

public class RunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //定义线程
        MyRunnable mt1 = new MyRunnable();
        MyRunnable mt2 = new MyRunnable();
        MyRunnable mt3 = new MyRunnable();
        MyRunnable mt4 = new MyRunnable();
        MyRunnable mt5 = new MyRunnable();
        MyRunnable mt6 = new MyRunnable();

        //利用Runnable接口子类对象来实例化Thread对象
        Thread thrad1 = new Thread(mt1,"线程1");
        Thread thrad2 = new Thread(mt2,"线程2");
        Thread thrad3 = new Thread(mt3,"线程3");
        Thread thrad4 = new Thread(mt4,"线程4");
        Thread thrad5 = new Thread(mt5,"线程5");
        Thread thrad6 = new Thread(mt6,"线程6");

        //启动线程
        thrad1.start();
        thrad2.start();
        thrad3.start();
        thrad4.start();
        thrad5.start();
        thrad6.start();
    }
}

运行结果：

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(7)

继承Thread类和实现Runnable接口完成多线程的区别

实现Runnable接口可以做到资源共享，而继承Thread类不行(比如购票问题)
实现Runnable接口相比继承Thread类来说，具有两大优势：避免单继承带来的局限和可以共享资源等优势
相比Thread类的继承，一般采用实现Runnable接口来实现多线程

3、通过Callable 和 FutureTask创建线程

3.1 创建Callable接口的实现类，实现它的Call方法
3.2 使用FutureTask类来包装Callable对象，这个FutureTask对象需要封装Callable对象的Call方法的返回值
3.3 使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并调用start方法启动线程

//1. 创建Callable接口的实现类 ，实现它的Call方法
class MyCallable<T> implements Callable<T>{

    //重写Callable的call方法
    @Override
    public T call() throws Exception {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "   ---->通过实现Callable接口来实现线程");
        return null;
    }
}


public class Callable_FutureTask {

    public static void main(String[] args) {

        //2. 实例化Callable对象
        Callable<Object> callable = new MyCallable<Object>();
        //3. 使用FutureTask类来包装Callable对象
        FutureTask<Object> futureTask = new FutureTask<Object>(callable);
        //使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并调用start方法启动线程
        Thread thread1 = new Thread((futureTask),"线程A");

        System.out.println("当前运行线程名：" + Thread.currentThread().getName());
        //启动线程
        thread1.start();
    }

}

运行结果：

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(8)

4、通过线程池实现多线程

class MyRunnable implements Runnable
{
    @Override
    public void run()
    {
        System.out.println("通过线程池的方式创建的线程，线程名 ：" + Thread.currentThread().getName());

    }
}

public class ThreadPool {

    //设置线程池的数量
    private static int threadPoolNum = 8;


    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for(int i = 0; i < threadPoolNum; i ++)
        {
            //创建线程对象
            MyRunnable thread = new MyRunnable();

            //Thread.sleep(1000);//使线程休眠1秒
            executorService.execute(thread);
        }
    }
}

运行结果：

多线程的实现方式（实现多线程的四种基本方式）(9)