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室友打了一把王者就学会了 Java 多线程
Java多线程入门
Java核心
Java并发编程
在王者荣耀的战场上，室友不仅找到了娱乐，还找到了编程的灵感。通过玩游戏，他理解了Java多线程的运行原理。点击进入，了解他的故事和学习经验，也许你也能在游戏中找到学习编程的新方法。
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name content
keywords
Java,并发编程,多线程,Thread

第一节：Java多线程入门

对于 Java 初学者来说，多线程的很多概念听起来就很难理解。比方说：

  • 进程，是对运行时程序的封装，是系统进行资源调度和分配的基本单位，实现了操作系统的并发。
  • 线程，是进程的子任务，是 CPU 调度和分派的基本单位，实现了进程内部的并发。

很抽象，对不对？打个比喻，你在打一把王者（其实我不会玩哈 doge）：

  • 进程可以比作是你开的这一把游戏
  • 线程可以比作是你所选的英雄或者是游戏中的水晶野怪等之类的。

带着这个比喻来理解进程和线程的一些关系，一个进程可以有多个线程就叫多线程。是不是感觉非常好理解了？

进程和线程

❤1、线程在进程下进行

（单独的英雄角色、野怪、小兵肯定不能运行）

❤2、进程之间不会相互影响，主线程结束将会导致整个进程结束

（两把游戏之间不会有联系和影响。你的水晶被推掉，你这把游戏就结束了）

❤3、不同的进程数据很难共享

（两把游戏之间很难有联系，有联系的情况比如上把的敌人这把又匹配到了）

❤4、同进程下的不同线程之间数据很容易共享

（你开的那一把游戏，你可以看到每个玩家的状态——生死，也可以看到每个玩家的出装等等）

❤5、进程使用内存地址可以限定使用量

（开的房间模式，决定了你可以设置有多少人进，当房间满了后，其他人就进不去了，除非有人退出房间，其他人才能进）

创建线程的三种方式

搞清楚上面这些概念之后，我们来看一下多线程创建的三种方式：

继承 Thread 类

♠①：创建一个类继承 Thread 类，并重写 run 方法。

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(getName() + ":打了" + i + "个小兵");
        }
    }
}

我们来写个测试方法验证下：

//创建MyThread对象
MyThread t1=new  MyThread();
MyThread t2=new  MyThread();
MyThread t3=new  MyThread();
//设置线程的名字
t1.setName("鲁班");
t2.setName("刘备");
t3.setName("亚瑟");
//启动线程
t1.start();
t2.start();
t3.start();

来看一下执行后的结果：

实现 Runnable 接口

♠②：创建一个类实现 Runnable 接口，并重写 run 方法。

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {//sleep会发生异常要显示处理
                Thread.sleep(20);//暂停20毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "打了:" + i + "个小兵");
        }
    }
}

我们来写个测试方法验证下：

//创建MyRunnable类
MyRunnable mr = new MyRunnable();
//创建Thread类的有参构造,并设置线程名
Thread t1 = new Thread(mr, "张飞");
Thread t2 = new Thread(mr, "貂蝉");
Thread t3 = new Thread(mr, "吕布");
//启动线程
t1.start();
t2.start();
t3.start();

来看一下执行后的结果：

实现 Callable 接口

♠③：实现 Callable 接口，重写 call 方法，这种方式可以通过 FutureTask 获取任务执行的返回值。

public class CallerTask implements Callable<String> {
    public String call() throws Exception {
        return "Hello,i am running!";
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建异步任务
        FutureTask<String> task=new FutureTask<String>(new CallerTask());
        //启动线程
        new Thread(task).start();
        try {
            //等待执行完成，并获取返回结果
            String result=task.get();
            System.out.println(result);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

关于线程的一些疑问

❤1、为什么要重写 run 方法？

这是因为默认的run()方法不会做任何事情。

为了让线程执行一些实际的任务，我们需要提供自己的run()方法实现，这就需要重写run()方法。

public class MyThread extends Thread {
  public void run() {
    System.out.println("MyThread running");
  }
}

在这个例子中，我们重写了run()方法，使其打印出一条消息。当我们创建并启动这个线程的实例时，它就会打印出这条消息。

❤2、run 方法和 start 方法有什么区别？

  • run()：封装线程执行的代码，直接调用相当于调用普通方法。
  • start()：启动线程，然后由 JVM 调用此线程的 run() 方法。

❤3、通过继承 Thread 的方法和实现 Runnable 接口的方式创建多线程，哪个好？

实现 Runable 接口好，原因有两个：

  • ♠①、避免了 Java 单继承的局限性，Java 不支持多重继承，因此如果我们的类已经继承了另一个类，就不能再继承 Thread 类了。
  • ♠②、适合多个相同的程序代码去处理同一资源的情况，把线程、代码和数据有效的分离，更符合面向对象的设计思想。Callable 接口与 Runnable 非常相似，但可以返回一个结果。

控制线程的其他方法

针对线程控制，大家还会遇到 3 个常见的方法，我们来一一介绍下。

1）sleep()

使当前正在执行的线程暂停指定的毫秒数，也就是进入休眠的状态。

需要注意的是，sleep 的时候要对异常进行处理。

try {//sleep会发生异常要显示处理
    Thread.sleep(20);//暂停20毫秒
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

2）join()

等待这个线程执行完才会轮到后续线程得到 cpu 的执行权，使用这个也要捕获异常。

//创建MyRunnable类
MyRunnable mr = new MyRunnable();
//创建Thread类的有参构造,并设置线程名
Thread t1 = new Thread(mr, "张飞");
Thread t2 = new Thread(mr, "貂蝉");
Thread t3 = new Thread(mr, "吕布");
//启动线程
t1.start();
try {
    t1.join(); //等待t1执行完才会轮到t2，t3抢
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
t2.start();
t3.start();

来看一下执行后的结果：

3）setDaemon()

将此线程标记为守护线程，准确来说，就是服务其他的线程，像 Java 中的垃圾回收线程，就是典型的守护线程。

//创建MyRunnable类
MyRunnable mr = new MyRunnable();
//创建Thread类的有参构造,并设置线程名
Thread t1 = new Thread(mr, "张飞");
Thread t2 = new Thread(mr, "貂蝉");
Thread t3 = new Thread(mr, "吕布");

t1.setDaemon(true);
t2.setDaemon(true);

//启动线程
t1.start();
t2.start();
t3.start();

如果其他线程都执行完毕，main 方法（主线程）也执行完毕，JVM 就会退出，也就是停止运行。如果 JVM 都停止运行了，守护线程自然也就停止了。

4）yield()

yield() 方法是一个静态方法，用于暗示当前线程愿意放弃其当前的时间片，允许其他线程执行。然而，它只是向线程调度器提出建议，调度器可能会忽略这个建议。具体行为取决于操作系统和 JVM 的线程调度策略。

class YieldExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(YieldExample::printNumbers, "刘备");
        Thread thread2 = new Thread(YieldExample::printNumbers, "关羽");

        thread1.start();
        thread2.start();
    }

    private static void printNumbers() {
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);

            // 当 i 是偶数时，当前线程暂停执行
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 让出控制权...");
                Thread.yield();
            }
        }
    }
}

运行结果：

从这个结果可以看得出来，即便有时候让出了控制权，其他线程也不一定会执行。

小结

本文主要介绍了 Java 多线程的创建方式，以及线程的一些常用方法。最后再来看一下线程的生命周期吧，一图胜千言。

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