多线程与高并发

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# 认识并发与并行

并发是针对一个CPU来讲,“同一时间”执行多个任务--实质上是划分时间片,由于时间很短给人的感觉是是同时执行的;

并行是针对多个CPU来讲的,同时执行多个任务(一个CPU执行一个),这是真正意义上的同时执行;

## 入门程序分析(打印---HelloWorld)

```java

class Car{

    public void drive(){

        System.out.println("我会跑");

    }

}

public class HuiXinThread {

    public static void main(String[] args) {

        Car car=null;

        System.out.println("HelloWorld");//主线程---main()

        car.drive();//异常处理的线程---

        new Car().drive();//运行完毕,new Car()匿名对象会被回收--垃圾收集器

    }

}

```

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/f04626e9ef4b4676a6b14462936d67f9.png)所以在我们初学java时,并非只有一个线程,其实是多线程的包括  主线程、处理异常的线程,以及垃圾收集器线程等等;

### 线程之间是如何抢占CPU资源的?

先来看一个案例----

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/578e547affb14c3bb890d75f8046680d.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NDA2MTMzMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)当我们打开一个程序前,其实就是存放在电脑中的代码(静态的),打开之后,这个程序才算开启,(为他分配空间以及CPU资源),然后在这个程序中开启不同的功能--即开启了多个线程,然后CPU再次为这些线程服务,如果线程过多,CPU不够用,那就会使得一个CPU要执行多个线程---形成了并发(采用时间片机制),同时可以为线程设置优先级来提高相应线程被先执行的概率(并不是优先级低就一定会被后执行)

### 自定义线程的执行

线程的创建方式---

第一种---继承Thread类

```java

class Car extends  Thread{

    @Override

    public void run(){

        for (int i=0;i<10;i++){

        System.out.println("我会跑");}

    }

}

public class HuiXinThread {

    public static void main(String[] args) {

        //主线程---main()

        for (int i = 0; i <10 ; i++) {

            System.out.println("HelloWorld"+i);

        }

    new Car().run();

    }

}

```

这一种并不是多线程,因为该方式只是把run()当成一个普通方法来执行的;,所以运行结果是 先执行main--主线程,然后执行run(),此时run也是属于主线程里面的;

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/caeb286452dd4685bcc427aa7f7036db.png)

```java

class Car extends  Thread{

    @Override

    public void run(){

        for (int i=0;i<10;i++){

        System.out.println("我会跑");}

    }

}

public class HuiXinThread {

    public static void main(String[] args) {

        //主线程---main()

        for (int i = 0; i <10 ; i++) {

            System.out.println("HelloWorld"+i);

        }

    new Car().start();

    }

}

```

start()是父类的方法,但是与逆行结果依然跟上面一样---

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/6195a0123dce47bc9caeaa82b0875ff5.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NDA2MTMzMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)原因是我们在主线程(for循环)执行时并没有子线程参与进来,要想实现并发效果需要调整一下start()方法的位置--

```java

class Car extends  Thread{

    @Override

    public void run(){

        for (int i=0;i<10;i++){

        System.out.println("我会跑"+i);}

    }

}

public class HuiXinThread {

    public static void main(String[] args) {

        //子线程

        new Car().start();

        //主线程---main()

        for (int i = 0; i <10 ; i++) {

            System.out.println("HelloWorld"+i);

        }

    }

}

```

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/9145df3672f64465993a8cdd6e5326b5.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NDA2MTMzMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

> 运行后发现---有时候并不一定会出现并发---当运行量少的时候;

# 为线程设置名字和获取线程名字

```java

public class Car extends  Thread{

    @Override

    public void run(){

        for (int i=0;i<10;i++){

            System.out.println(this.getName()+i);}

    }

}

public class HuiXinThread {

    public static void main(String[] args) {

        //子线程

            Car car= new Car();

            car.setName("小汽车");

        car.start();

        //主线程---main()

        for (int i = 0; i <10 ; i++) {

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);

        }

    }

}

```

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/8018216a7101479891c210510f6a0ea3.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NDA2MTMzMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

还可以通过构造器来设置线程名字---

```java

public class Car extends  Thread{

    public Car(String name){

        super(name);

    }

    @Override

    public void run(){

        for (int i=0;i<10;i++){

            System.out.println(this.getName()+i);}

    }

}

public class HuiXinThread {

    public static void main(String[] args) {

        //子线程

            Car car= new Car("小火车");

            //car.setName("小汽车");

        car.start();

        //主线程---main()

        for (int i = 0; i <10 ; i++) {

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+i);

        }

    }

}

```

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/55f6ba64fdd7420a9f09c06638b05af2.png)

设置线程名的父类构造方法---

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/1d470a6200734ac0a083cb6a36a8df6e.png)

# 线程开启的方式---

## 继承Thread类--

演示代码如上,不在赘述----注意点为  开启线程是start()方法,而run()方法还是当作一个普通方法来处理的;

start()源码---

> 此方法不为主方法线程或“系统”调用。 

> 虚拟机创建/设置的组线程。 添加的新功能 

> 到这个方法以后可能还需要添加到VM中。

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/f66733f94539419ea0f14108c96632e7.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NDA2MTMzMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

## 实现Runable接口

```java

class BuyBook implements Runnable{

    @Override

    public void run() {

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            System.out.println("i---"+Thread.currentThread());

        }

    }

}

public class Test {

    public static void main(String[] args)  {

        BuyBook bb= new BuyBook();

        bb.run();

        for (int i = 0; i <10 ; i++) {

            System.out.println("i---"+Thread.currentThread());

        }

    }

}

```

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/722edded37734ceda44008f97eb42cce.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NDA2MTMzMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

> Runnable接口中只有一个run方法,

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/582525a34919410288ed0d6c325ad153.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NDA2MTMzMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

并没有发现start方法,需要怎么做呢?

start()方法在Thread类中,所以要先在创建一个Thread的对象

```java

class BuyBook implements Runnable{

    @Override

    public void run() {

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            System.out.println("i---"+Thread.currentThread());

        }

    }

}

public class Test {

    public static void main(String[] args)  {

        Thread.currentThread().setName("主线程");

        BuyBook bb= new BuyBook();

        Thread thread= new Thread(bb);

        thread.setName("子线程");

        thread.start();

        for (int i = 0; i <3 ; i++) {

            System.out.println("i---"+Thread.currentThread());

        }

    }

}

```

> public Thread(Runnable target) {//构造器--传入的是Runnable对象

        this(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);

    }

当处理量少的时候得到的结果像是顺序执行的,多运行几次就可以了;

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/d81146f50cd84580818ad686c696239d.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl81NDA2MTMzMw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

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