Java零基础之多线程篇：线程的多种创建方式

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今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

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前言

众所周知，多线程是现代计算机应用程序设计中的重要概念之一，尤其是在项目开发中，经常有场景会被使用到。其实它非常容易理解，它允许程序同时执行多个任务，从而提高了系统的资源利用率和响应速度。在本文中，我们将深入研究多线程的概念、本质、作用以及多种创建方式，并通过具体的Java代码测试用例来加深对多线程的理解。

摘要

本文通过对多线程的概念进行介绍，我会解释多线程在现代计算机应用程序中的作用和优势。然后，我们比较了使用Runnable接口和Thread类来创建线程的两种方式，并分析了它们之间的区别。接下来，我们讨论了线程的生命周期以及Java中控制线程的方法。然后，我们介绍了sleep()方法和yield()方法，并比较了它们之间的区别。此外，我们还比较了sleep()方法和wait()方法的区别，并讨论了线程安全问题。最后，我们介绍了同步代码块和同步方法，并讨论了何时会释放对同步监视器锁定以及同步锁和死锁的概念。

简介

不言而喻，我们都知道，多线程是有着一种同时执行多个任务的能力，它允许程序在同一时间内执行多个线程。通过使用多线程，我们可以提高系统的资源利用率和响应速度。例如，在图像处理应用程序中，我们可以将图像加载和图像处理分为两个线程并行执行，从而提高图像处理的速度。

在Java开发语言中，我们可以使用Runnable接口或Thread类来创建和管理线程，虽然还有很多创建线程的方式，这里就不一一赘述啦。使用Runnable接口创建线程的方式更加灵活，因为一个类可以实现多个接口，从而允许多个线程同时执行不同的任务。而使用Thread类创建线程的方式更加简单，因为它只需要继承Thread类并重写run()方法即可。

源代码解析

下面是一个使用Runnable接口创建线程的示例代码：

1、创建线程；示例代码如下，仅供参考：

/**
 * @Author ms
 * @Date 2024-04-12 18:27
 */
public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        // 线程执行的代码
        System.out.println("线程执行啦！");
    }
}

2、启动线程；示例代码如下，仅供参考：

/**
 * @Author ms
 * @Date 2024-04-12 18:27
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(myRunnable);
        thread.start();
    }
}

上述代码中，MyRunnable类实现了Runnable接口，并重写了run()方法，这就算创建了一个多线程。然后，在ThreadDemo类中，我们创建了一个MyRunnable对象，并将其作为参数传递给Thread类的构造方法。最后，我们调用start()方法启动线程。

我们执行下main函数，我们可以看看，控制台的输出内容，是否与预期的一样？

在这个示例中，当thread.start()被调用时，JVM会在内部创建一个新的线程，并在这个新线程中执行MyRunnable的run()方法，正常执行了线程方法，输出了打印内容。同时，主线程还会继续执行start()方法之后的代码，比如如下拓展。

        // 启动线程
        thread.start();
        
        // 主线程中也可以执行其他操作
        System.out.println("主线程在运行...");

这样，主线程和新创建的线程可以并行运行。

应用场景案例

这里，我们再来谈谈多线程在现代计算机应用程序中有广泛的应用场景。下面是一些常见的应用场景案例：

网络服务器：在网络服务器中，多线程能够同时处理多个请求，提高服务器的性能和响应速度。
并发编程：在并发编程中，多线程能够同时执行多个任务，加快处理速度。
图形图像处理：在图形图像处理应用程序中，多线程能够同时加载和处理多个图像，提高图像处理速度。
数据库操作：在数据库操作中，多线程能够同时执行多个查询和更新操作，提高数据库的性能和响应速度。

虽然还有很多适用场景，这里我们就简单讲述了下，更多的还得靠大家去挖掘去发现。

优缺点分析

同时，在使用多线程是，它有很多优点，也存在一些缺点。

优点：

提高系统的资源利用率和响应速度。
允许程序同时执行多个任务，提高程序的性能。

缺点：

线程之间共享内存，可能会导致数据不一致或线程安全问题。
线程的创建和销毁需要消耗系统资源。
可能会导致死锁等并发问题。

类代码方法介绍

在Java中，Thread类提供了许多方法来创建和管理线程。下面是一些常用的方法介绍，基础也得巩固好，大家请看：

start()方法：启动线程，并调用run()方法。
run()方法：线程的执行代码。
sleep()方法：暂停当前线程的执行，让出CPU的使用权。
yield()方法：暂停当前线程的执行，让出CPU的使用权，但不会阻塞线程。
join()方法：等待另一个线程执行完成后再继续执行。
interrupt()方法：中断线程的执行。
isAlive()方法：判断线程是否还在执行中。

测试用例

下面是一个使用Thread类创建线程及如何启动线程的示例代码，希望能够带大家熟悉并掌握多线程的基础。

1、先创建一个MyRunnable类实现Runnable接口的run方法，这是创建线程的方式之一。

/**
 * @Author ms
 * @Date 2024-04-12 18:27
 */
public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        // 线程执行的代码
        System.out.println("线程执行啦！");
    }
}

2、定义一个main函数启动线程。

/**
 * @Author ms
 * @Date 2024-04-12 18:27
 */
public class ThreadDemo {

    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(myRunnable);
        thread.start();

        System.out.println("主线程执行啦！");
    }
}

上述代码中，MyThread类继承了Thread类，并重写了run()方法。然后，在Main类中，我们创建了一个MyThread对象，并调用start()方法启动线程。

测试结果展示：

在这里插入图片描述

测试代码解析：

根据如上代码作出解析：要使用这个 MyRunnable 类来创建并启动一个线程，你需要创建它的一个实例，并将这个实例传递给 Thread 类的构造函数。然后，你可以调用 Thread 实例的 start() 方法来启动线程。这里是一个完整的示例，展示了如何使用 MyRunnable 来启动一个线程，在这个例子中，当 thread.start() 被调用时，它会告诉 JVM 要启动一个新的线程，并在这个新线程中执行 MyRunnable 的 run() 方法。System.out.println("线程执行啦！"); 将会在新线程中执行，并且会在控制台上打印出消息。同时，主线程会继续执行 start() 方法之后的代码，即打印 “主线程在运行…”。

这种方式是 Java 中创建和管理线程的标准做法之一，它提供了一种灵活的方式来定义线程的工作内容，希望能够帮助到大家。

全文小结

通过本文的学习，我们了解了多线程的概念、本质和作用。我们比较了使用Runnable接口和Thread类来创建线程的两种方式，并讨论了它们之间的区别。我们还讨论了线程的生命周期以及Java中控制线程的方法。此外，我们介绍了sleep()方法和yield()方法，并比较了它们之间的区别。我们还比较了sleep()方法和wait()方法的区别，并讨论了线程安全问题。最后，我们介绍了同步代码块和同步方法，并讨论了何时会释放对同步监视器锁定以及同步锁和死锁的概念。

总结

多线程是现代计算机应用程序设计中的重要概念之一。通过使用多线程，我们可以同时执行多个任务，提高系统的资源利用率和响应速度。在Java开发语言中，我们可以使用Runnable接口或Thread类来创建和管理线程。使用多线程有很多优点，也存在一些缺点。在实际应用中，我们应根据具体需求选择合适的线程创建方式和控制方法，以确保程序的性能和可靠性。

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