浅谈多线程

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Java

浅谈多线程

多线程即实现程序内部的多个任务的同时执行。

1.线程的定义：

每个运行的程序都是一个进程。一个进程中包含多个线程。所以线程也可以说是一个微小的进程。它是进程的再次细分。可以这么说，如果把进程比喻成一个大的执行任务，那个线程就是这个大任务中一个个细小的小任务。要执行一进程，必须一步步实现单个的线程。线程是在一个进程中独立的控制流，即程序内部的控制流。

2.单线程与多线程

单线程：只有一条线程的进程称为单线程。

多线程：有不止一个线程的进程称为多线程。一个进程内部不同的线程可以同时执行，所以多线程也叫并发线程。

3. 开启多线程的优点和缺点

优点：

（a）提高程序响应速度。使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理。

(b) 充分利用系统资源，提高效率。使用线程可以减少CPU的内存消耗。CPU不需要等到这个任务结束后才去执行其他任务。而是在执行这个任务的同时，利用空闲时间与空间去实现其他任务。大大减少了时间消耗。

缺点：

（a）使用过多线程效率可能反而降低。这是因为操作系统需要在大量线程之间切换，切换所带来的时间消耗可能大于了使用线程所减少的时间消耗。

（b）可能消耗更多的内存空间。更多的线程也意味着需要更多的内存空间来执行进程。

但是，相比较而言，使用多线程的优势在大多数情况下远胜过劣势的。所以现在的项目开发中，多线程编程技术得到了广泛的应用。

4. 多线程的实现途径

Java语言提供了三种实现方式：

（a）继承Thread类

(b)实现Runnable接口

下面将以继承Thread类来讲诉多进程的实现。

以下代码是以实现在画面上添加运动的小球为例：

Game类：

主要实现界面的初始化创建和创建线程对象

public class Game {

private JFrame jf;

public void showUI(){

jf = new JFrame();

jf.setTitle("运动小球");

jf.setSize(500,500);

jf.setDefaultCloseOperation(3);

jf.setLocationRelativeTo(null);

jf.setLayout(new FlowLayout());

JButton btn = new JButton("添加小球");

btn.addActionListener(listener);

//将按钮添加到面板上，防止小球经过面板时，按钮被擦除

JPanel jp = new JPanel();

jp.setPreferredSize(new Dimension(500,40));

jp.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER,0,0));

EmptyBorder border = new EmptyBorder(5, 5, 5, 5); //设置按钮间的间距

jp.add(btn);

jf.add(jp);

jf.setVisible(true);

}

//创建动作监听类

ActionListener listener = new ActionListener() {

@Override

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

//创建一个线程对象

Ball t = new Ball(jf);

//启动线程,只能调用一个start方法

t.start();

}

};

public static void main(String[] args) {

Game g = new Game();

g.showUI();

}

Ball类：

创建一个类，继承Thread，以实现进程的创建。

//创建进程类

public class Ball extends Thread {

private JFrame jf;

private Graphics g;

//定义圆心的坐标

private int x,y;

//定义圆的半径

private int radius=30;

//水平方向的速度

private int vx = 3;

//垂直方向的速度

private int vy = 1;

public Ball (JFrame jf){

this.jf = jf;

g = jf.getGraphics();

}

//重写父类的run方法

public void run(){

while(true){

try {

//让线程休眠

Thread.sleep(100);

} catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

//只清除自己的小球

g.setColor(jf.getBackground());

g.fillOval(x-radius,y-radius, 2*radius, 2*radius);

//变化圆心坐标

x+=vx;

y+=vy;

//当小球越界时

if(x>=jf.getWidth()-radius){

vx=-Math.abs(vx);

}

if(x<=radius){

vx=Math.abs(vx);

}

if(y>=jf.getHeight()-radius){

vy=-Math.abs(vy);

}

if(y<=radius){

vy=Math.abs(vy);

}

//在圆心出画圆

g.setColor(Color.green);

g.fillOval(x-radius,y-radius, 2*radius, 2*radius);

}

总结：以继承Thread类来实现线程时，首先需要创建一个类来继承Thread，然后重写父类的run方法。在run方法中写入你希望运行进程时，程序需要出现的效果。当需要使用进程时，应该创建一个进程类的对象，用该对象调用start方法，那么此时程序自动执行进程对象中run方法中的代码。可创建多个进程对象，实现多个进程的同时运行。这个例子中，每一个运动的小球就是一个进程，添加多个小球，就是添加多个进程，多个小球可以同时运动，它们之前没有相互影响，不需要等一个小球运动完之后，才可以添加另一个小球，这便是多进程的实现。

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