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Java 语言内置了多线程支持。当 Java 程序启动的时候,实际上是启动了一个 JVM 进程,然后,JVM 启动主线程来执行 main()
方法。在 main()
方法中,我们又可以启动其他线程。
要创建一个新线程非常容易,我们需要实例化一个 Thread
实例,然后调用它的 start()
方法:
// 多线程
public class Main {public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread();
t.start(); // 启动新线程
}
}
但是这个线程启动后实际上什么也不做就立刻结束了。我们希望新线程能执行指定的代码,有以下几种方法:
方法一:从 Thread
派生一个自定义类,然后覆写 run()
方法:
// 多线程
public class Main {public static void main(String[] args) {Thread t = new MyThread();
t.start(); // 启动新线程
}
}
class MyThread extends Thread {@Override
public void run() {System.out.println("start new thread!");
}
}
执行上述代码,注意到 start()
方法会在内部自动调用实例的 run()
方法。
方法二:创建 Thread
实例时,传入一个 Runnable
实例:
// 多线程
public class Main {public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread(new MyRunnable());
t.start(); // 启动新线程
}
}
class MyRunnable implements Runnable {@Override
public void run() {System.out.println("start new thread!");
}
}
或者用 Java 8 引入的 lambda 语法进一步简写为:
// 多线程
public class Main {public static void main(String[] args) {Thread t = new Thread(() -> {System.out.println("start new thread!");
});
t.start(); // 启动新线程
}
}
有童鞋会问,使用线程执行的打印语句,和直接在 main()
方法执行有区别吗?
区别大了去了。我们看以下代码:
public class Main {public static void main(String[] args) { System.out.println("main start...");
Thread t = new Thread() {
public void run() { System.out.println("thread run...");
System.out.println("thread end.");
}
};
t.start();
System.out.println("main end...");
}
}
我们用蓝色表示主线程,也就是 main
线程,main
线程执行的代码有 4 行,首先打印 main start
,然后创建Thread
对象,紧接着调用 start()
启动新线程。当 start()
方法被调用时,JVM 就创建了一个新线程,我们通过实例变量 t
来表示这个新线程对象,并开始执行。
接着,main
线程继续执行打印 main end
语句,而 t
线程在 main
线程执行的同时会并发执行,打印 thread run
和thread end
语句。
当 run()
方法结束时,新线程就结束了。而 main()
方法结束时,主线程也结束了。
我们再来看线程的执行顺序:
main
线程肯定是先打印main start
,再打印main end
;t
线程肯定是先打印thread run
,再打印thread end
。
但是,除了可以肯定,main start
会先打印外,main end
打印在 thread run
之前、thread end
之后或者之间,都无法确定。因为从 t
线程开始运行以后,两个线程就开始同时运行了,并且由操作系统调度,程序本身无法确定线程的调度顺序。
要模拟并发执行的效果,我们可以在线程中调用Thread.sleep()
,强迫当前线程暂停一段时间:
// 多线程
public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println("main start...");
Thread t = new Thread() {public void run() {System.out.println("thread run...");
try {Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {}
System.out.println("thread end.");
}
};
t.start();
try {Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {}
System.out.println("main end...");
}
}
sleep()
传入的参数是毫秒。调整暂停时间的大小,我们可以看到 main
线程和 t
线程执行的先后顺序。
要特别注意:直接调用 Thread
实例的 run()
方法是无效的:
public class Main {public static void main(String[] args) {Thread t = new MyThread();
t.run();}
}
class MyThread extends Thread {public void run() {System.out.println("hello");
}
}
直接调用 run()
方法,相当于调用了一个普通的 Java 方法,当前线程并没有任何改变,也不会启动新线程。上述代码实际上是在 main()
方法内部又调用了 run()
方法,打印 hello
语句是在 main
线程中执行的,没有任何新线程被创建。
必须调用 Thread
实例的 start()
方法才能启动新线程,如果我们查看 Thread
类的源代码,会看到 start()
方法内部调用了一个 private native void start0()
方法,native
修饰符表示这个方法是由 JVM 虚拟机内部的 C 代码实现的,不是由 Java 代码实现的。
线程的优先级
可以对线程设定优先级,设定优先级的方法是:
Thread.setPriority(int n) // 1~10, 默认值 5
JVM 自动把 1(低)~10(高)的优先级映射到操作系统实际优先级上(不同操作系统有不同的优先级数量)。优先级高的线程被操作系统调度的优先级较高,操作系统对高优先级线程可能调度更频繁,但我们决不能通过设置优先级来确保高优先级的线程一定会先执行。
练习
创建一个新线程。
下载练习
小结
Java 用 Thread
对象表示一个线程,通过调用 start()
启动一个新线程;
一个线程对象只能调用一次 start()
方法;
线程的执行代码写在 run()
方法中;
线程调度由操作系统决定,程序本身无法决定调度顺序;
Thread.sleep()
可以把当前线程暂停一段时间。