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Java 多线程详解(二)——如何创建进程和线程

目录

  • 1、在 Windows 操作系统中创建进程
  • 2、在 Java 中创建进程
  • 3、在 Java 中创建线程

​ 在上一篇博客中,我们已经介绍了并发和并行的区别,以及进程和线程的理解,那么在Java 中如何创建进程和线程呢?

1、在 Windows 操作系统中创建进程

在 windows 操作系统中,我们创建一个进程通常就是打开某个应用软件,这便在电脑中创建了一个进程。更原始一点的,我们在命令提示符中来做(我们以打开记事本这个进程为例):

  第一步:windows+R,输入cmd,打开 cmd 命令提示符

img

第二步:在命令提示符中输入 notepad,按 Enter 键便会弹出记事本应用软件

      img

PS:常用的windows 应用软件命令(ms的意思是 : Microsoft 微软 )

    1、regedit:打开注册表编辑器

    2、control:打开控制面板

    3、msconfig:打开系统配置

    4、gpedit.msc:打开本地组策略

    5、explorer:打开资源管理器

    6、taskmgr:任务管理器

    7、logoff:直接注销计算机

    8、osk:打开屏幕键盘

    9、calc:打开计算器

    10、mspaint:调出画图软件

    11、dxdiag:查看电脑详细配置信息

    12、mstsc:打开远程桌面连接

    13、systeminfo:查看计算机基本信息

    14、notepad:打开记事本

2、在 Java 中创建进程

第一种方法:通过 Runtime 类的 exec() 方法来创建进程

public class Runtime
extends Object
①、表示当前进程所在的虚拟机实例,每个Java应用程序都有一个Runtime类的Runtime,允许应用程序与运行应用程序的环境进行接口。
②、由于任何进程只会运行与一个虚拟机实例当中,即只会产生一个虚拟机实例(底层源码采用 单例模式)
③、当前运行时可以从getRuntime方法获得。

img

由上面源码可以看到,构造器私有化了,即外部我们不能 new 一个新的 Runtime 实例,而内部给了我们一个获取 Runtime 实例的方法 getRuntime() 。

通过 Runtime 类创建一个 记事本的 进程
public class ProcessTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Runtime run = Runtime.getRuntime();
        //打开记事本
        run.exec("notepad");
    }

}

第二种方法:通过 ProcessBuilder 创建线程

public final class ProcessBuilder
extends Object<br>
①、此类用于创建操作系统进程。
②、每个ProcessBuilder实例管理进程属性的集合。 
    start()方法使用这些属性创建一个新的Process实例。 
    start()方法可以从同一实例重复调用,以创建具有相同或相关属性的新子进程。

img

public class ProcessTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //打开记事本
        ProcessBuilder pBuilder = new ProcessBuilder("notepad");
        pBuilder.start();
    }

} 

3、在 Java 中创建线程

​ 在java中要想实现多线程,有两种手段,一种是继续Thread类,另外一种是实现Runable接口.(其实准确来讲,应该有三种,还有一种是实现Callable接口,并与Future、线程池结合使用,此文这里不讲这个,有兴趣看这里Java并发编程与技术内幕:Callable、Future、FutureTask、CompletionService )

第一种方法:继承java.lang.Thread 类

public class Thread
extends Object
implements Runnable 

步骤:1、定义一个线程类 A 继承于 java.lang.Thread 类

   2、在 A 类中覆盖 Thread 类的 run() 方法

   3、在 run() 方法中编写需要执行的操作

   4、在 main 方法(线程)中,创建线程对象,并启动线程

      创建线程类:A类 a = new A()类;

      调用 start() 方法启动线程:a.start();

package com.ys.thread;

class Thread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0 ; i < 10 ;i++){
            System.out.println("播放音乐"+i);
        }
    }
}

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){
            System.out.println("玩游戏"+i);
            if(i==5){
                Thread1 th1 = new Thread1();
                th1.start();
            }
        }
    }

}

结果:

玩游戏0
玩游戏1
玩游戏2
玩游戏3
玩游戏4
玩游戏5
玩游戏6
玩游戏7
玩游戏8
玩游戏9
播放音乐0
播放音乐1
播放音乐2
播放音乐3
播放音乐4
播放音乐5
播放音乐6
播放音乐7
播放音乐8
播放音乐9

​ 注意:我们看结果,并不是出现 5 个先打游戏,然后在播放音乐,这是线程调度的结果,两个线程同时在争抢 CPU 的资源,即最后的结果,前面5个打游戏的必然先出现的,后面的啥时候出现播放音乐就看 CPU 怎么调度了,这是随机的。我们不能干涉。

​ 程序启动运行main时候,java虚拟机启动一个进程,主线程main在main()调用时候被创建。

第二种方法:实现 Runnable 接口

@FunctionalInterface
public interface Runnable

1、Runnable接口应由任何类实现,其实例将由线程执行。 该类必须定义一个无参数的方法,称为run 。
2、该接口旨在为希望在活动时执行代码的对象提供一个通用协议。此类整个只有一个 run() 抽象方法

img

步骤:1、定义一个线程类 A 实现于 java.lang.Runnable 接口(注意:A类不是线程类,没有 start()方法,不能直接 new A 的实例启动线程)

   2、在 A 类中覆盖 Runnable 接口的 run() 方法

   3、在 run() 方法中编写需要执行的操作

   4、在 main 方法(线程)中,创建线程对象,并启动线程

      创建线程类:Thread t = new Thread( new A类() ) ;

      调用 start() 方法启动线程:t.start();

class Runnable1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0 ; i < 10 ;i++){
            System.out.println("播放音乐"+i);
        }
    }
}

public class RunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){
            System.out.println("玩游戏"+i);
            if(i==5){
                Thread th1 = new Thread(new Runnable1());
                th1.start();
            }
        }
    }

}

第三种方法:使用匿名内部类创建线程

public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){
            System.out.println("玩游戏"+i);
            if(i==5){
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        for(int i = 0 ; i < 10 ;i++){
                            System.out.println("播放音乐"+i);
                        }
                    }
                }).start();
            }
        }
 }

注意:

1、启动线程是调用 start() 方法,而不是调用 run() 方法。

  解析:run()方法:在本线程内调用run()方法,和其他方法没有什么区别,可以重复多次调用;

     start()方法:启动一个线程,实际上还是调用该Runnable对象的run()方法。

     打开 Thread 类的源码,start()方法里面有一句:

private native void start0();  //native 关键字:本地程序调用    

    native关键字指的是Java本地接口调用,即是使用Java调用本地操作系统的函数功能完成一些特殊的操作,而这样的代码开发在Java中几乎很少出现,因为Java的最大特点是可移植性,如果一个程序只能在固定的操作系统上使用,那么可移植性就将彻底丧失,多线程的实现一定需要操作系统的支持,那么start0()方法实际上就和抽象方法很类似,没有方法体,而是交给JVM 去实现,即在windows下的JVM可能使用A方法实现start0(),在linux下的JVM可能使用B方法实现start0(),在调用时并不会关心具体是何方式实现了start0()方法,只会关心最终的操作结果,交给 JVM去匹配了不同的操作系统。

2、不能多次启动同一个线程,即多次调用 start() 方法,只能调用一次,否则报错:

img

Thread和Runnable的区别

如果一个类继承Thread,则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话,则很容易的实现资源共享。

总结:

实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势:

1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源

2):可以避免java中的单继承的限制

3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立

4):线程池只能放入实现Runable或callable类线程,不能直接放入继承Thread的类

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