[高并发]Java高并发编程系列开山篇–线程实现

千万之路刚开始
2017-01-04
原文

Java是最早开始有并发的语言之一,再过去传统多任务的模式下,人们发现很难解决一些更为复杂的问题,这个时候我们就有了并发.

引用

多线程比多任务更加有挑战。多线程是在同一个程序内部并行执行，因此会对相同的内存空间进行并发读写操作。这可能是在单线程程序中从来不会遇到的问题。其中的一些错误也未必会在单CPU机器上出现，因为两个线程从来不会得到真正的并行执行。然而，更现代的计算机伴随着多核CPU的出现，也就意味着不同的线程能被不同的CPU核得到真正意义的并行执行。

那么,要开始Java并发之路,就要开始从java线程开始说起.

本篇幅将是本系列博客的开山篇,也就是基础线程的复习.

线程简介

线程百科

<code>	线程，有时被称为轻量级进程(Lightweight Process，LWP），是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID，当前指令指针(PC），寄存器集合和堆栈组成。另外，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点儿在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。<br/>
</code>

线程优点

资源利用率更好

程序设计在某些情况下更简单

程序响应更快

线程代价

设计更复杂

上下文切换的开销上升

增加资源消耗

线程的实现方式

线程我们有不同的实现方式,生产环境中用到的也有所不同,那么,我们先来通过Demo看一下每种实现方式的区别.

通过Thread 实现的线程

<code>public class Demo1 {<br/>
    public static void main(String args[]) {<br/>
        Thread thread = Thread.currentThread();<br/>
        System.out.println("当前线程:" + thread);

        thread.setName("hyh thread");//修改线程名称

        System.out.println("修改名称之后:" + thread);

        try {<br/>
            for (int a = 5; a > 0; a--) {<br/>
                System.out.println(a);

                thread.sleep(1000);<br/>
            }<br/>
        } catch (Exception e) {<br/>
            System.out.println("出现异常");<br/>
        }<br/>
    }

</code>

通过集成Runnable接口实现

Demo2.class 清单:

<code>public class Demo2 implements Runnable {

    Thread t;

    //空构造函数<br/>
    Demo2() {<br/>
        t = new Thread(this, "测试线程");<br/>
        System.out.println("子线程" + t);<br/>
        t.start();<br/>
    }

    public void run() {<br/>
        try {<br/>
            for (int a = 5; a > 0; a--) {<br/>
                System.out.println("子线程" + a);<br/>
                Thread.sleep(1000);<br/>
            }<br/>
        } catch (InterruptedException e) {<br/>
            System.out.println("异常");<br/>
        }<br/>
        System.out.println("退出子线程");<br/>
    }<br/>
}

/**<br/>
 * 主类<br/>
 */<br/>
class ThreadDemo {<br/>
    public static void main(String args[]) {<br/>
        new Demo2();//创建一个新线程<br/>
        try {<br/>
            for (int i = 5; i > 0; i--) {<br/>
                System.out.println("主线程:" + i);<br/>
                Thread.sleep(1000);<br/>
            }<br/>
        } catch (InterruptedException e) {<br/>
            System.out.println("主线程异常");<br/>
        }<br/>
        //主线程退出<br/>
        System.out.println("主线程退出");

    }<br/>
}<br/>
</code>

通过集成 Thread 重写run方法实现

<code>public class Demo3 extends Thread {<br/>
    public Demo3() {<br/>
        //创建新线程<br/>
        super("线程Demo");<br/>
        System.out.println("子线程:" + this);<br/>
        start();<br/>
    }

    @Override<br/>
    public void run() {<br/>
        try {<br/>
            for (int a = 5; a > 0; a--) {<br/>
                System.out.println("子线程:" + a);<br/>
                Thread.sleep(500);<br/>
            }<br/>
        } catch (InterruptedException e) {<br/>
            System.out.println("子程序异常");<br/>
        }<br/>
    }

}

class MasterThread {<br/>
    public static void main(String args[]) {<br/>
        new Demo3();//创建新线程

        try {<br/>
            for (int i = 5; i > 0; i--) {<br/>
                System.out.println("主线程:" + i);<br/>
                Thread.sleep(1000);<br/>
            }<br/>
        } catch (InterruptedException e) {<br/>
            System.out.println("主程序异常");<br/>
        }<br/>
        System.out.println("主程序退出...");<br/>
    }<br/>
}<br/>
</code>

三个线程的实现

在日常生产中,使用线程可以通过实现Runnable接口.下面我们通过该方法实现简单的三个线程Demo

结构: 创建一个Demo4类,另外一个主类MultThreadDemo.

清单:

<code> public class Demo4 implements Runnable {<br/>
 //全局变量<br/>
    String name;<br/>
    Thread thread;

    //构造器<br/>
    public Demo4(String th) {<br/>
        name = th;<br/>
        thread = new Thread(this, name);<br/>
        System.out.println("新线程" + thread);<br/>
        //开始线程<br/>
        thread.start();<br/>
    }

    //重写run方法<br/>
    public void run() {<br/>
        try {<br/>
            for (int a = 5; a > 0; a--) {<br/>
                System.out.println(name + ":" + a);<br/>
                Thread.sleep(1000);<br/>
            }<br/>
        } catch (InterruptedException e) {<br/>
            System.out.println("异常");<br/>
        }<br/>
        System.out.println(name + "线程结束");<br/>
    }<br/>
}

/**<br/>
 * 测试类<br/>
 *<br/>
 * @author hyh<br/>
 */<br/>
class MultThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {<br/>
        //创建三个线程<br/>
        Demo4 thread_1 = new Demo4("线程一");<br/>
        Demo4 thread_2 = new Demo4("线程二");<br/>
        Demo4 thread_3 = new Demo4("线程三");<br/>
        //查看状态<br/>
        System.out.println("线程一状态:" + thread_1.thread.isAlive());<br/>
        System.out.println("线程二状态:" + thread_2.thread.isAlive());<br/>
        System.out.println("线程三状态:" + thread_3.thread.isAlive());

        try {<br/>
            System.out.println("等待其他线程结束");<br/>
            //使用join确保主线程最后运行<br/>
            thread_1.thread.join();<br/>
            thread_2.thread.join();<br/>
            thread_3.thread.join();<br/>
        } catch (InterruptedException e) {<br/>
            System.out.println("线程异常");

        }<br/>
        //查看状态<br/>
        System.out.println("线程一:" + thread_1.thread.isAlive());<br/>
        System.out.println("线程二:" + thread_2.thread.isAlive());<br/>
        System.out.println("线程三:" + thread_3.thread.isAlive());<br/>
    }<br/>
}<br/>
</code>

到此,开山Demo完成.

本文源码Github地址:

https://github.com/hanyahong/com-hanyahong-blog/tree/master/com-hanyahong-thread-1/src/main/java/com/hyh/thread