java線程一之建立線程、線程池以及多線程運行時間統計

時間 2019-11-11

標籤 java 線程建立以及多線程運行時間統計欄目 Java 简体版

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線程和進程的基本概念

進程和線程是動態的概念。 html

進程是「執行中的程序「，是一個動詞，而程序是一個名詞，進程運行中程序的」代碼「，並且還有本身的計數器，寄存器，它會向系統申請系統資源。 java

線程是進程中的一個控制流。一個程序可能可能包含多個任務併發運行，而線程就是指一個任務重頭到尾的執行流。多線程

說的在簡單點，線程是執行中的任務，一個程序包含多個任務。併發

多線程

單處理器中，爲提升處理器的使用率（最終目標），使得程序在進行IO輸入出等不須要處理器時，也可以讓處理器在運轉，引進多線程處理機制。多線程可使得程序運行的更快，執行效率更高，交互性更強，這是不言而喻的！ ide

建立任務和線程

一個任務是一個對象，因此爲建立一個任務，必須定義一個類，定義一個任務類，爲了說明這是一個任務類，它須要實現Runnable接口，這個接口只包含一個run方法。學習

當咱們定義好任務類taskClass以後，就能夠用它的構造方法建立一個任務啦：TaskClass task = new TaskClass(.....)； this

咱們建立的任務只能在線程中運行，Thread類中包含了建立線程以及控制線程的衆多方法。使用下面的語句建立任務線程：Thread thread = new Thread(task); 線程

而後調用start()方法告訴java虛擬機該線程準備運行：thread.start()；以後java虛擬機經過調用任務的run()方法執行任務。設計

事例代碼:htm

public class TaskThreadDemo{
	public static void main(String[] args)
	{
		//建立任務   而且須要爲任務 建立 任務類，使用該類的構造方法建立任務
		PrintChar printA = new PrintChar('a',100);
		PrintChar printB = new PrintChar('b',100);
		PrintNum print100 = new PrintNum(100);
		
		//爲任務建立線程
		Thread thread1 = new Thread(printA);
		Thread thread2 = new Thread(printB);
		Thread thread3= new Thread(print100);
		
		//告訴虛擬機器線程開始運行
		thread1.start();
		thread2.start();
		thread3.start();
	}
}

class PrintChar implements Runnable
{
	private char  charToPrint;
	private int items;
	
	public PrintChar(char c,int t)
	{
		charToPrint = c;
		items = t;
	}

	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		for(int i=0;i<items;i++)
		{
			System.out.print(charToPrint);
		}
	}
}

class PrintNum implements Runnable
{
	private int lastNumb;
	public PrintNum(int n)
	{
		lastNumb = n;
	}
	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		for(int i= 1;i<100;i++)
		{
			System.out.print(" "+lastNumb); 
		}
	}

}

一個好玩的閃爍文本框，直接用線程，不用main方法

import javax.swing.JApplet;
import javax.swing.JLabel;
public class FlashingText extends JApplet implements Runnable {
	private static final long serialVersionUID = 1L;
	private JLabel jlbText = new JLabel("Welcome",JLabel.CENTER);
	
	public FlashingText()
	{
		add(jlbText);
		new Thread(this).start();
	}
	
	public void run()
	{
		try {
			while(true)
			{
				if(jlbText.getText()==null)
					jlbText.setText("Welcome");
				else 
					jlbText.setText(null);
				Thread.sleep(200);
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO: handle exception
		}
	}
}

Thread類

Thread類實現了Runnable接口，它包含爲任務而建立線程的構造方法，以及控制方法，下圖就是Thread類常見的控制線程的方法：

由於Thread類實現了Runnable接口，因此能夠定義一個Thread的擴展類，裏面實現run方法，這樣也能夠建立一個線程類，但並非很推薦這種方法，由於它將建立任務和運行任務的機制混在了一塊兒，將任務從線程中分離出來比較好，即儘可能使用Runnable接口建立線程，這樣獲得的線程更加靈活，避免了java單繼承帶來的侷限性。

線程池

線程池是管理併發執行任個數的理想方法，java提供Executor接口來執行線程池中的任務，提供ExecutorService接口來管理和控制任務。爲了建立Executor接口實例，咱們能夠用Executors類，Executors類提供了建立Executor接口對象的靜態方法，下圖描述了上面的上面所說的關係。

線程池中的shutdown()方法通常都是放在main方法的後面部分，當因此的線程都添加到線程池中，即使有線程沒有執行完畢，也可能會關閉線程池，未執行完的線程繼續執行，因此main方法可能比子線程先結束。

利用isTerminated()進行線程池中全部線程運行時間的統計

假若但願主線程在子線程所有作完以後在執行，能夠考慮讓因此的子線程用jion方法，但這可能致使全部子線程變成串行，不是很好的辦法，固然咱們也能夠多線程的輔助類CountDownLatch，這是一個與計時器有點相似功能的類。此次在看書學習的時候，發現了一個更好的辦法，就是在shutdown()方法後加上一句while(!executor.isTerminated()){}，這是一個不錯的方法（不過我把shoudown()方法放在該while語句後面，就會陷入死循環，應該是要先關閉線程池，在判斷線程池中的線程是否所有終止，由於也有可能在while語句後面在添加新的子線程）。

isTerminated()方法：若是線程池中因此線程都已完成並終止，則返回true.

可使用CountDownLatch 和上面的方法對程序運行計時統計，不過我記得CountDownLatch類是須要指定線程的個數。

事例代碼

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ExecutorDemo {
	public static void main(String[] args){
		long start = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("當前時間"+"  "+start);
		ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
		
		executor.execute(new PrintChar('a',100));
		executor.execute(new PrintChar('b',100));
		executor.execute(new PrintChar('c',100));
	    executor.execute(new PrintNum(100));
	    
	    executor.shutdown();
		while(!executor.isTerminated()){
			//System.out.print("-");
		};
		
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("\n當前時間"+"  "+end);
		System.out.println("\n用時"+"  "+(end-start)+"毫秒");
	}
}