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多线程的三种实现方式及静态代理模式

时间:2021-12-13  作者:wydilearn  

线程、进程与多线程

  • 进程是执行程序的一次执行过程。通常在一个进程中可以包含若干个线程,一个进程中至少有一个线程。线程是cpu调度和执行的单位
  • 线程就是独立的执行路径
  • 在程序运行时,即使没有自己创建线程,后台也会有多个线程,如主线程,gc线程
  • main()称之为主线程,为系统的入口,用于执行整个程序
  • 在一个进程中,如果开辟了多个线程,线程的运行由调度器安排调度,调度是与操作系统紧密相关的,先后顺序是不能人为干预的
  • 对同一份资源操作时,会存在资源抢夺的问题,需要加入并发控制
  • 线程会带来额外的开销,如cpu调度时间,并发控制开销
  • 每个线程在自己的工作内存交互,内存控制不当会造成数据不一致

继承Thread类

  • 自定义线程类继承Thread类
  • 重写run()方法,编写线程执行体
  • 创建线程对象调用start()方法启动线程
//创建线程方式一:继承Thread类,重写run()方法,调用start开启线程

//总结:注意:线程开启不一定立即执行,由cpu调度执行
public class TestThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            域名tln("我在看代码---"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //main线程,主线程

        //创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();

        //调用start()方法开启线程
        域名t();


        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            域名tln("我在学习多线程---"+i);
        }
    }
}
====================================================================
import 域名域名Utils;

import 域名;
import 域名ception;
import 域名;

//练习Thread,实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread{
//使用实现Runnable接口的方法进行操作
//public class TestThread2 implements Runnable{

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    public TestThread2(String url,String name){
        域名 = url;
        域名 = name;
    }

    //下载图片线程的执行体
    @Override
    public void run() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        域名loader(url,name);
        域名tln("下载了文件名为:"+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://域名/usr/themes/handsome/usr/img/sj/域名","域名");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://域名/usr/themes/handsome/usr/img/sj/域名","域名");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://域名/usr/themes/handsome/usr/img/sj/域名","域名");

        //t1,t2,t3同时执行
        域名t();
        域名t();
        域名t();

        //使用实现Runnable接口的方法进行操作
        /*new Thread(t1).start();
        new Thread(t2).start();
        new Thread(t3).start();*/
    }

}

//下载器
class WebDownloader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        try {
            域名URLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            域名tStackTrace();
            域名tln("IO异常,downloader方法出现问题");
        }
    }
}

实现Runnable接口

  • 定义MyRunnable类实现Runnable接口
  • 实现run()方法,编写线程执行体
  • 创建线程对象,调用start()方法启动线程
//创建线程方式2:实现runnabl接口,重写run方法,执行线程需要丢入runnab接口实现类,调用start方法

public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        //run方法线程体
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            域名tln("我在看代码---"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();

        //创建线程对象,通过线程对象来开启我们的线程,代理
        /*Thread thread = new Thread(testThread3);

        域名t();*/

        new Thread(testThread3).start();

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            域名tln("我在学习多线程---"+i);
        }
    }
}

对比:

继承Thread类

  • 子类继承Thread类具备多线程能力
  • 启动线程:子类对象.start()
  • 不建议使用,避免OOP单继承局限性

实现Runnable接口

  • 实现Runnable具有多线程能力

  • 启动线程:传入目标对象+Thread对象.start()

  • 推荐使用:避免单继承局限性,灵活方便,方便同一个对象被多个线程使用

    • //一份资源
      StartThread4 station = new StartThread4();
      
      //多个代理
      new Thread(station,"小明");
      new Thread(station,"老师");
      new Thread(station,"小红");
      

初识并发问题

//多个线程同时操作同一个对象
//买火车票的例子

//发现问题:多个线程操作同一个资源的情况下,线程不安全,数据紊乱
public class TestThread4 implements Runnable{

    //票数
    private int ticketNums = 10;

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            if (ticketNums<=0){
                break;
            }
            //模拟延时
            try {
                域名p(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                域名tStackTrace();
            }

            域名tln(域名entThread().getName()+"-->拿到了第"+ticketNums--+"票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        TestThread4 testThread4 = new TestThread4();

        new Thread(testThread4,"小明").start();
        new Thread(testThread4,"老师").start();
        new Thread(testThread4,"黄牛党").start();

    }
}

案例:龟兔赛跑

public class Race implements Runnable{

    //胜利者
    private static String winner;
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {

            //模拟兔子休息
            /*if (域名entThread().getName().equals("兔子") && i%10==0){
                try {
                    域名p(5);
                } catch (InterruptedException e) {
                    域名tStackTrace();
                }
            }*/


            //判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            //如果比赛结束了,就停止程序
            if (flag){
                break;
            }

            域名tln(域名entThread().getName()+"-->跑了"+i+"步");
        }
    }

    //判断是否完成比赛
    private boolean gameOver(int steps){
        //判断是否有胜利者
        if (winner!=null){//已经存在胜利者了
            return true;
        }else {
            if (steps>=100){
                winner = 域名entThread().getName();
                域名tln("winner is"+winner);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();

        new Thread(race,"乌龟").start();
        new Thread(race,"兔子").start();

    }
}

实现Callable接口

  1. 实现Callable接口,需要返回值类型
  2. 重写call方法,需要抛出异常
  3. 创建目标对象
  4. 创建执行服务:ExecutorService ser = 域名ixedThreadPool(1);
  5. 提交执行:Future result1 = 域名it(t1);
  6. 获取结果:boolean r1 = 域名();
  7. 关闭服务:域名downNow();
import 域名域名Utils;

import 域名;
import 域名ception;
import 域名;
import 域名urrent.*;

//线程创建方式三:实现callable接口
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {

    private String url;//网络图片地址
    private String name;//保存的文件名

    public TestCallable(String url,String name){
        域名 = url;
        域名 = name;
    }

    //下载图片线程的执行体

    @Override
    public Boolean call() throws Exception {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        域名loader(url,name);
        域名tln("下载了文件名为:"+name);
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        TestCallable t1 = new TestCallable("https://域名/usr/themes/handsome/usr/img/sj/域名","域名");
        TestCallable t2 = new TestCallable("https://域名/usr/themes/handsome/usr/img/sj/域名","域名");
        TestCallable t3 = new TestCallable("https://域名/usr/themes/handsome/usr/img/sj/域名","域名");

        //创建执行服务:
        ExecutorService ser = 域名ixedThreadPool(3);

        //提交执行
        Future<Boolean> r1 = 域名it(t1);
        Future<Boolean> r2 = 域名it(t2);
        Future<Boolean> r3 = 域名it(t3);

        //获取结果
        boolean rs1 = 域名();
        boolean rs2 = 域名();
        boolean rs3 = 域名();
		
        域名tln(rs1);
        域名tln(rs2);
        域名tln(rs3);
        
        //关闭服务
        域名downNow();
    }
}

//下载器
class WebDownloader{
    //下载方法
    public void downloader(String url,String name){
        try {
            域名URLToFile(new URL(url),new File(name));
        } catch (IOException e) {
            域名tStackTrace();
            域名tln("IO异常,downloader方法出现问题");
        }
    }
}

静态代理模式

//静态代理模式总结:
//真实对象和代理对象都要实现同一个接口
//代理对象要代理真实角色

//好处:
    //代理对象可以做很多真实对象做不了的事情
    //真实对象专注做自己的事情

public class StaticProxy {

    public static void main(String[] args) {

        //多线程的实现方式,使用lambda表达式
        /*new Thread( ()-> 域名tln("我爱你") ).start();
        new WeddingCompany(new You()).HappyMarry();*/

        //原来使用you调用HappyMarry()方法,现在把you作为参数传入WeddingCompany,使用weddingCompany调用HappyMarry方法
        /*You you = new You();//你要结婚
        域名yMarry();*/

        WeddingCompany weddingCompany = new WeddingCompany(new You());
        域名yMarry();

    }
}

//接口
interface Marry{

    void HappyMarry();
}

//真实角色,你去结婚
class You implements Marry{
    @Override
    public void HappyMarry() {
        域名tln("秦老师要结婚了,超开心");
    }
}

//代理角色,帮助你结婚
class WeddingCompany implements Marry{

    //代理谁-->真实目标角色
    private Marry target;

    //构造方法
    public WeddingCompany(Marry target){
        域名et = target;
    }

    @Override
    public void HappyMarry() {
        before();
        域名yMarry();//这就是真实对象
        after();
    }

    private void after() {
        域名tln("结婚之后,收尾款");
    }

    private void before() {
        域名tln("结婚之前,布置现场");
    }
}

标签:编程
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