线程简介和线程创建

程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。

进程是执行程序的一次执行过程，他是一个动态的概念。是系统资源分配的单位。

通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程是CPU调度和执行的单位。

注意：很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个CPU，即多核，如服务器。模拟出来的多线程，在同一个时间点，cpu只能执行一个代码，但是切换到很快，所以有同时执行的错觉。

• 线程就是独立的执行路径；
• 在程序运行时，即使没有自己创建的线程，后台也会有多个线程，如主线程，gc线程（守护线程）；
• main（）称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序；
• 在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排调度，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为干预的；
• 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制；
• 线程会带来额外的开销，如cpu调度时间，并发控制开销；
• 每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致。

线程创建

1. Thread class 继承Thread类（重点）

2. Runnable接口 实现Runnable接口（重点）

3. Callable接口 实现Callable接口（现阶段了解，工作重点）

一、继承Thread类（不建议使用，避免OOP单继承局限性）

package com.thread.demo01;

// 创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start开启线程

// 总结：注意，线程开启，不一定立即执行，由cpu调度执行

public class TestThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        // run方法线程体
        for(int i= 0; i < 20; i++){
            System.out.println("我在看代码---"+i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // main线程，主线程
        // 创建一个线程对象
        TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
        // 调用start方法
        testThread1.start();
        
        for(int i= 0; i < 20; i++){
            System.out.println("我在学习多线程---"+i);
        }
    }
}

练习：多线程下载文件

package com.thread.demo01;
// 下载commons-io包
import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;

// 练习Thread，实现多线程同步下载图片
public class TestThread2 extends Thread{
    private String url; // 网络图片地址
    private String name;

    public TestThread2(String url, String name){
        this.url = url;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        WebDownloader webDownloader = new WebDownloader();
        webDownloader.downloader(url, name);
        System.out.println("下载了文件名为："+name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread2 t1 = new TestThread2("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/1.jpg", "1.jpg");
        TestThread2 t2 = new TestThread2("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/2.jpg", "2.jpg");
        TestThread2 t3 = new TestThread2("https://blog.kuangstudy.com/usr/themes/handsome/usr/img/sj/3.jpg", "3.jpg");

        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}

//下载器
class WebDownloader{
    public void downloader(String url, String name) {
        try {
            FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("IO异常，downloader方法出现问题");
        }
    }
}

二、实现Runnable接口（推荐使用，灵活方便，方便同一个对象被多个线程调用）

package com.thread.demo01;

// 创建线程方式2

/**
 * 1. 实现runnable接口
 * 2. 重写run方法
 * 3. 执行线程徐娅丢入runnable接口实现类，调用start方法
 */
public class TestThread3 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        // run方法线程体
        for(int i= 0; i < 20; i++){
            System.out.println("我在看代码---"+i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 创建runnable接口的实现类对象
        TestThread3 testThread3 = new TestThread3();
        // 创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程，代理
//        Thread thread = new Thread(testThread3);
//        thread.start();
        new Thread(testThread3).start();
        for(int i= 0; i < 20; i++){
            System.out.println("我在学习多线程---"+i);
        }
    }
}

三、实现Callable接口（了解）（可以定义返回值，可以抛出异常）

并发问题

一、买票

package com.thread.demo01;

// 多个线程同时操作一个对象
// 买火车票的例子

// 发现问题：多个线程操作同一个资源的情况下，线程不安全，数据紊乱，出现并发问题
public class TestThread4 implements Runnable {
    // 票数
    private int ticketNums = 10;

    @Override
    public void run() {
        while (true){
            if (ticketNums <= 0){
                break;
            }
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第"+ticketNums--+"张票");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestThread4 ticket = new TestThread4();

        new Thread(ticket, "小明").start();
        new Thread(ticket, "老师").start();
        new Thread(ticket, "黄牛").start();
        /**
         * 老师-->拿到了第10张票
         * 小明-->拿到了第8张票
         * 黄牛-->拿到了第9张票
         * 小明-->拿到了第7张票
         * 黄牛-->拿到了第5张票
         * 老师-->拿到了第6张票
         * 老师-->拿到了第4张票
         * 小明-->拿到了第4张票
         * 黄牛-->拿到了第4张票
         * 小明-->拿到了第3张票
         * 黄牛-->拿到了第2张票
         * 老师-->拿到了第3张票
         * 黄牛-->拿到了第1张票
         * 老师-->拿到了第1张票
         * 小明-->拿到了第1张票
         */
    }
}

二、龟兔赛跑

package com.thread.demo01;

// 模拟龟兔赛跑
public class Race implements Runnable{

    public static String winner;

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i <= 100; i++){

            // 模拟兔子休息
            if (Thread.currentThread().getName().equals("兔子") && i % 50 == 0){
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }

            // 判断比赛是否结束
            boolean flag = gameOver(i);
            // 比赛结束停止程序
            if (flag){
                break;
            }

            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->跑了" + i + "步");
        }
    }

    private boolean gameOver(int steps){
        // 判断是否有胜利者
        if (winner != null){
            return true;
        }
        if (steps == 100){
            winner = Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("Winner is " + winner);
            return true;
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Race race = new Race();
        new Thread(race, "兔子").start();
        new Thread(race, "乌龟").start();
    }
}