java多线程基础(1)

“近期重新学了java多线程的知识，之前学过没怎么用，慢慢的也就忘得差不过了。这次就把多线程的基础知识在此记录一下~”

基础概念

并发与并行

并发：一个CPU在同一时间段有多个程序在执行
并行：同一时刻有多个程序在执行，在多核（多个CPU）的计算机中可以实现

因为CPU运行的速度非常的快，所以这里的同一时间段和同一时刻都是针对于微观时间而言，我们人的感受上区别不出来这两个有什么区别。例如在单核的计算机中，我们仍然可以在同一时刻打开多个程序运行，但是其实是因为CPU快速的在多个程序中切换执行，让我们误以为是在“同时”执行，但是实际上单核CPU中每个时刻只能有一代码块在运行。

线程与进程

进程：指的是在计算机中已经运行的程序，也可以将之看成是内存中一块独立的程序运行空间。

例如我们打开一个客户端软件（有些软件同时开启多个进程），在IDEA中编译运行一个main方法等。这些都会开启一个进程，并在内存中划出一个独立的空间，让进程独立运行。因此一般情况下，进程中的数据是不会共享的。

进程是操作系统运行程序的一个基本单位，我们说系统在运行一个程序即是指一个进程从创建，运行，到被销毁的过程。
线程：进程是系统中程序运行的基本单位，而线程又是进程中程序执行的一个单元，用来负责进程中程序的执行，因此一个进程至少有一个线程。当一个进程中有多个线程在运行时，这个程序也就可以称之为多线程程序。

例如，在IDEA中编译运行一个main方法，在开启一个进程的同时，该进程里面也会开启一个线程，即main线程。当使用java中多线程技术时即可在该进程中开启多个线程。

可以将线程看成是CPU执行程序的一条路径（线）。

因此，可以将内存看成是进程的容器，而进程又是线程的容器。

PS：在windows10系统中，任务管理器里面即可查看当前电脑打开的进程

线程调度

由于多线程程序在CPU中可以并发运行，但是CPU使用权在每个时刻只能被一个线程所占有，如果是按照一个程序执行完再执行另外一个程序的话，就会造成卡顿的现象。为了合理的安排各个线程轮流占用CPU的使用，就有了线程调度机制。

线程调度机制就是为多个线程分配CPU的使用权。

调度方式

分时调度

所有的线程轮流的获取CPU的使用权，平均分配每个线程占有CPU的使用时间。
抢占式调度

设置线程的优先级，让优先级高的线程优先占有CPU使用权，如果优先级相同的话就会随机选择一个线程执行，在java就是使用抢占式调度的方式。

创建多线程

java使用Thread类实例来创建一个线程，所有的线程对象都线程的Thread类的实例或是其子类的实例。Thread类继承Runnable接口，并实现该接口的唯一一个抽象方法run(),该方法里面的代码就是每个线程中执行的代码。就像刚开始执行程序时，会创建一个main线程，该线程执行的代码就是main方法里面的代码。而当我们在程序中另外创建一个线程时，其执行的就是run方法里面的代码了。

下面就来讲java中创建线程的几种方式

继承Thread类创建

自定义线程类

public class MyThread extends Thread {
      
      
    public MyThread() {
      
      }
    /**
    * 带参构造，可以指定该线程的名称
    */
    public MyThread(String name) {
      
      
        super(name);	//调用父类Thread的构造方法指定线程名称
    }
    
    /**
    * 重写run方法 -- 必须
    */
    @Override
    public void run() {
      
      
    	/* 线程执行的代码  */
    }
}

创建实例

public class Test {
      
      
    public static void main(String[] args) {
      
      
        MyThread myThread = new MyThread("新线程名称");	//创建一个线程实例
        myThread.start();	//开启新线程 -- 执行线程中run方法的内容
    } 
}

注意：要调用start方法才会自动执行run中的方法，并不是调用run方法来执行。

调用start()方法开启一个新线程的时候，并不是立刻就会执行该线程中run中的代码。因为java是采用抢占式调度的方式来分配CPU的使用，新创建的线程在不设置其优先级的情况下优先级是相同的。因此在调用start方法之后，该线程参与CPU使用权的抢夺，和main线程抢夺或者是和另外创建的线程抢夺，能不能抢夺到还是一回事，只有抢夺到了才会执行该线程对应的run方法。

Thread类常用方法

构造方法

public Threa()：无参构造，创建一个新的Thread对象
public Thread(Runnable target)：传入Runnable接口实现类对象，在启动线程的时候调用target接口的run方法。
public Thread(String name)：自定义线程名称
public Thread(Runnable target, String name)：传入Runnable接口对象，并自定义线程名称

上述构造方法中传入Runnable接口实现类时需要重写该接口的方法，该接口只有run一个抽象方法，具体实现会在后面举例

常用的基础方法

public String getName()：获取当前线程名称

main	//main线程名称
Thread-0	//未设置名称时的线程名称

public static void sleep(long millis)：使当前正在执行的线程停止执行指定的毫秒数，时间一到就自动CPU就自动恢复到该线程继续执行下去。
public final void setPriority(int newPriority): 设置此此线程的优先级
public static Thread currentThread()：获取当前正在执行的线程
public void start()：开启一个新线程
public void run()：在该方法中指定新线程要执行的代码

继承Runnable类创建

在Thread的构造方法中，有一个**public Thread(Runnable target)**的构造方法，即传入Runnable接口的实现类对象，重写里面的run方法创建一个新线程。值得注意的是，Thread类本身就是实现Runnable接口的，Runnable接口只有一个run方法（函数式接口）。

定义Runnable实现类接口

public class RunnableDemo implements Runnable{
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    		//重写run方法
        /* 线程执行代码 */
    }
}

创建实例

public static void main(String[] args) {
    
    
	Runnable run = new RunnableDemo();
	Thread thread = new Thread(run);
	thread.start();		//注意最后要调用start方法才会开启该多线程
}

使用匿名内部类的方式

上面创建Runnable接口实现类的时候可以发现，创建实现类仅仅是为了重写其run方法，如果要在线程中执行的代码有各种各样的话，就要创建各种各样的实现类，还只是重写其run方法，反倒有点复杂了。

而使用匿名内部类的方式可以更方便的创建一个Thread接口：

Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
    	System.out.println("这是一个匿名内部类");
    }
});
thread.start();
//也可以
new Thread(new Runnable() {
    
    
    @Override
    public void run() {
    
    
    	System.out.println("这是一个匿名内部类");
    }
}).start();

使用Lambda表达式创建

在JDK8中引入了Lambda表达式的新特性，有关于Lambda表达式会在以后中讲到，先来看看怎么用：

new Thread(()->{
    
    
	/* 这里即可书写run方法中的内容 */
}).start();

使用Thread和Runnable的区别

使用Runnable接口是很容易实现资源共享的，同时可以实现代码实现和线程相互独立
后面的线程池中只能放入实现Runnable接口的类，不能直接放入Thread类。
可以使用Lambda表达式，代码书写更加简便

小结

进程是系统执行程序的一个基本单位，是一个静态的概念，相当于内存中的一块运行空间。
线程是系统CPU调度的一个基本单位，是一个动态的概念，存在与进程中。
创建线程的方式多种多样，使用匿名内部类或Lambda表达实现Runnable接口会更简洁。

但是上述创建线程的方法在工作中应该基本不会用到，阿里的开发手册中就有提到：“线程资源必须通过线程提供，不允许在应用中显性的创建”。只是在学习过程中还是有必要知道最开始的创建方式~

java多线程基础入门系列（1）