淺談Java多線程的優(yōu)點(diǎn)及代碼示例

更新時(shí)間：2017年11月02日 16:43:25 作者：Jakob Jenkov

這篇文章主要介紹了淺談Java多線程的優(yōu)點(diǎn)及代碼示例，還是比較不錯(cuò)的，這里分享給大家，需要的朋友可以參考。

盡管面臨很多挑戰(zhàn)，多線程有一些優(yōu)點(diǎn)使得它一直被使用。這些優(yōu)點(diǎn)是：

資源利用率更好
程序設(shè)計(jì)在某些情況下更簡(jiǎn)單
程序響應(yīng)更快
資源利用率更好

想象一下，一個(gè)應(yīng)用程序需要從本地文件系統(tǒng)中讀取和處理文件的情景。比方說(shuō)，從磁盤(pán)讀取一個(gè)文件需要5秒，處理一個(gè)文件需要2秒。處理兩個(gè)文件則需要：

5秒讀取文件A
2秒處理文件A
5秒讀取文件B
2秒處理文件B
---------------------
總共需要14秒

從磁盤(pán)中讀取文件的時(shí)候，大部分的CPU時(shí)間用于等待磁盤(pán)去讀取數(shù)據(jù)。在這段時(shí)間里，CPU非常的空閑。它可以做一些別的事情。通過(guò)改變操作的順序，就能夠更好的使用CPU資源?？聪旅娴捻樞颍?/p>

5秒讀取文件A
5秒讀取文件B + 2秒處理文件A
2秒處理文件B
---------------------
總共需要12秒

CPU等待第一個(gè)文件被讀取完。然后開(kāi)始讀取第二個(gè)文件。當(dāng)?shù)诙募诒蛔x取的時(shí)候，CPU會(huì)去處理第一個(gè)文件。記住，在等待磁盤(pán)讀取文件的時(shí)候，CPU大部分時(shí)間是空閑的。

總的說(shuō)來(lái)，CPU能夠在等待IO的時(shí)候做一些其他的事情。這個(gè)不一定就是磁盤(pán)IO。它也可以是網(wǎng)絡(luò)的IO，或者用戶(hù)輸入。通常情況下，網(wǎng)絡(luò)和磁盤(pán)的IO比CPU和內(nèi)存的IO慢的多。

程序設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單

在單線程應(yīng)用程序中，如果你想編寫(xiě)程序手動(dòng)處理上面所提到的讀取和處理的順序，你必須記錄每個(gè)文件讀取和處理的狀態(tài)。相反，你可以啟動(dòng)兩個(gè)線程，每個(gè)線程處理一個(gè)文件的讀取和操作。線程會(huì)在等待磁盤(pán)讀取文件的過(guò)程中被阻塞。在等待的時(shí)候，其他的線程能夠使用CPU去處理已經(jīng)讀取完的文件。其結(jié)果就是，磁盤(pán)總是在繁忙地讀取不同的文件到內(nèi)存中。這會(huì)帶來(lái)磁盤(pán)和CPU利用率的提升。而且每個(gè)線程只需要記錄一個(gè)文件，因此這種方式也很容易編程實(shí)現(xiàn)。

程序響應(yīng)更快

將一個(gè)單線程應(yīng)用程序變成多線程應(yīng)用程序的另一個(gè)常見(jiàn)的目的是實(shí)現(xiàn)一個(gè)響應(yīng)更快的應(yīng)用程序。設(shè)想一個(gè)服務(wù)器應(yīng)用，它在某一個(gè)端口監(jiān)聽(tīng)進(jìn)來(lái)的請(qǐng)求。當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求到來(lái)時(shí)，它去處理這個(gè)請(qǐng)求，然后再返回去監(jiān)聽(tīng)。

服務(wù)器的流程如下所述：

while(server is active){
  listen for request
  process request
}

如果一個(gè)請(qǐng)求需要占用大量的時(shí)間來(lái)處理，在這段時(shí)間內(nèi)新的客戶(hù)端就無(wú)法發(fā)送請(qǐng)求給服務(wù)端。只有服務(wù)器在監(jiān)聽(tīng)的時(shí)候，請(qǐng)求才能被接收。另一種設(shè)計(jì)是，監(jiān)聽(tīng)線程把請(qǐng)求傳遞給工作者線程(worker thread)，然后立刻返回去監(jiān)聽(tīng)。而工作者線程則能夠處理這個(gè)請(qǐng)求并發(fā)送一個(gè)回復(fù)給客戶(hù)端。這種設(shè)計(jì)如下所述：

while(server is active){
  listen for request
  hand request to worker thread
}

這種方式，服務(wù)端線程迅速地返回去監(jiān)聽(tīng)。因此，更多的客戶(hù)端能夠發(fā)送請(qǐng)求給服務(wù)端。這個(gè)服務(wù)也變得響應(yīng)更快。
桌面應(yīng)用也是同樣如此。如果你點(diǎn)擊一個(gè)按鈕開(kāi)始運(yùn)行一個(gè)耗時(shí)的任務(wù)，這個(gè)線程既要執(zhí)行任務(wù)又要更新窗口和按鈕，那么在任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程中，這個(gè)應(yīng)用程序看起來(lái)好像沒(méi)有反應(yīng)一樣。相反，任務(wù)可以傳遞給工作者線程（word thread)。當(dāng)工作者線程在繁忙地處理任務(wù)的時(shí)候，窗口線程可以自由地響應(yīng)其他用戶(hù)的請(qǐng)求。當(dāng)工作者線程完成任務(wù)的時(shí)候，它發(fā)送信號(hào)給窗口線程。窗口線程便可以更新應(yīng)用程序窗口，并顯示任務(wù)的結(jié)果。對(duì)用戶(hù)而言，這種具有工作者線程設(shè)計(jì)的程序顯得響應(yīng)速度更快。

下面是借鑒別人的一個(gè)Java多線程的例子，感謝。

問(wèn)題：三個(gè)售票窗口同時(shí)出售20張票;

程序分析：

1.票數(shù)要使用同一個(gè)靜態(tài)值
2.為保證不會(huì)出現(xiàn)賣(mài)出同一個(gè)票數(shù)，要java多線程同步鎖。

設(shè)計(jì)思路：1.創(chuàng)建一個(gè)站臺(tái)類(lèi)Station，繼承Thread，重寫(xiě)run方法，在run方法里面執(zhí)行售票操作！售票要使用同步鎖：即有一個(gè)站臺(tái)賣(mài)這張票時(shí)，其他站臺(tái)要等這張票賣(mài)完！

創(chuàng)建主方法調(diào)用類(lèi)

（一）創(chuàng)建一個(gè)站臺(tái)類(lèi)，繼承Thread

（原文有一點(diǎn)點(diǎn)小錯(cuò)誤，小編已經(jīng)更正，大家請(qǐng)放心測(cè)試使用）

package com.xykj.threadStation;
public class Station extends Thread {
	// 通過(guò)構(gòu)造方法給線程名字賦值
	public Station(String name) {
		super(name);
		// 給線程名字賦值
	}
	// 為了保持票數(shù)的一致，票數(shù)要靜態(tài)
	static int tick = 20;
	// 創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)鑰匙
	static Object ob = "aa";
	//值是任意的
	// 重寫(xiě)run方法，實(shí)現(xiàn)買(mǎi)票操作
	@Override
	public void run() {
		while (tick > 0) {
			synchronized (ob) {
				// 這個(gè)很重要，必須使用一個(gè)鎖，
				// 進(jìn)去的人會(huì)把鑰匙拿在手上，出來(lái)后才把鑰匙拿讓出來(lái)
				if (tick > 0) {
					System.out.println(getName() + "賣(mài)出了第" + tick + "張票");
					tick--;
				} else {
					System.out.println("票賣(mài)完了");
				}
			}
			try {
				sleep(1000);
				//休息一秒
			}
			catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

（二）創(chuàng)建主方法調(diào)用類(lèi)

package com.xykj.threadStation;
public class MainClass {
	/**
* java多線程同步鎖的使用
* 示例：三個(gè)售票窗口同時(shí)出售10張票
* */
	public static void main(String[] args) {
		//實(shí)例化站臺(tái)對(duì)象，并為每一個(gè)站臺(tái)取名字
		Station station1=new Station("窗口1");
		Station station2=new Station("窗口2");
		Station station3=new Station("窗口3");
		// 讓每一個(gè)站臺(tái)對(duì)象各自開(kāi)始工作
		station1.start();
		station2.start();
		station3.start();
	}
}

運(yùn)行結(jié)果：

窗口1賣(mài)出了第20張票
窗口2賣(mài)出了第19張票
窗口3賣(mài)出了第18張票
窗口1賣(mài)出了第17張票
窗口2賣(mài)出了第16張票
窗口3賣(mài)出了第15張票
窗口3賣(mài)出了第14張票
窗口2賣(mài)出了第13張票
窗口1賣(mài)出了第12張票
窗口3賣(mài)出了第11張票
窗口2賣(mài)出了第10張票
窗口1賣(mài)出了第9張票
窗口1賣(mài)出了第8張票
窗口2賣(mài)出了第7張票
窗口3賣(mài)出了第6張票
窗口1賣(mài)出了第5張票
窗口3賣(mài)出了第4張票
窗口2賣(mài)出了第3張票
窗口3賣(mài)出了第2張票
窗口2賣(mài)出了第1張票
票賣(mài)完了

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于淺談Java多線程的優(yōu)點(diǎn)及代碼示例的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱：Java多線程之線程通信生產(chǎn)者消費(fèi)者模式及等待喚醒機(jī)制代碼詳解、Java編程之多線程死鎖與線程間通信簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)代碼、Java多線程編程小實(shí)例模擬停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)等，有什么問(wèn)題可以隨時(shí)留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。感謝朋友們對(duì)本站的支持！

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