多线程(二):线程介绍

上一章我们聊了聊什么是进程,本章就来聊聊什么叫线程。

认识线程

线程的概念

线程(英语:thread)操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。在Unix System V及SunOS中也被称为轻量进程(lightweight processes),但轻量进程更多指内核线程(kernel thread),而把用户线程(user thread)称为线程。

--- 百度百科。

用我们的话来说,线程就是进程的一个实体,它被包含在进程中,一个进程中至少包含一个线程。

举例:

就拿我们的微信视频来说,微信视频通话这一整个就是一个进程,视频通话可以实现的功能有视频、语音聊天...;这每一个功能就对应着一个线程。

如图所示: 

为什么需要线程

我们上节课提到,在程序跑起来以后,每一个程序就相当于一个进程,此时操作系统就会创建一个 PCB,把这个PCB 加入到链表上。

此后开始进程调度,但是CPU 上资源就那么多,算得上是狼多肉少了,多进程的创建、销毁和调度非常消耗内存资源,所以我们迫切需要进程来进行更轻量级的编程。

线程的创建、调度和销毁会比进程更加快。

线程虽然比进程轻量, 但是人们还不满足, 于是又有了 "线程池"(ThreadPool) 和 "协程"(Coroutine)
这个放在线程池里细说。

线程与进程的区别

  • 包含关系:第一点先盖棺定论,进程包含了线程,一个进程可以包含多条线程,但是一条线程只能属于一个进程。
  • 每个进程至少有一个线程存在,即主线程。

我们之前写的所有的程序都是只包含一条线程,唯一的主线程。

  •  内存分配:进程和进程之间不共享内存空间. 同一个进程的线程之间共享同一个内存空间。
  • 本质区别: 进程是系统分配资源的最小单位,线程是系统调度的最小单位。
  • 操作者不同: 进程操作者一般是操作系统,线程的操作者一般是编译人员

我们来看看代码具体如何写:

实现多线程编程

继承Thread 类实现多线程编程

Java标准库提供了一个类Thread 能表示一个线程。

再在main方法中去创建一个实例对象:

 这里我们通过start()   方法来启动这个线程,为什么不是用run()方法,这个后面说。

给run() 方法加上个循环,main方法也一样:

 看看效果:

 可以看的出,线程调度是无序的,谁也不确定下一个调度的是哪个线程。

 上面的案例中还用到了 sleep() 方法,该方法目的就是使线程睡眠,单位时间为毫秒,并且在使用时还会产生异常InterruptedException 。

如果想实际得看见该线程,需要使用第三方软件,在jdk 中已经包涵了该软件 -> jconsole 

它就放在jdk 包 、 bin 目录下面。

 如下图:

 

直接点不安全链接:

 我们直接就可以看见main 线程 和 Thread - 0  线程了。

实现Runbale 接口实现多线程编程

还是和上面一样的目的,但是是以不同的写法:

 这两种方式都是以重写run() 方法来实现多线程的,这是为什么呢?

其原因主要就是run() 方法是多线程进入的入口,我们在 main 线程中调用了 start() 方法,进入到了实例对象中,该实例对象会自动调用 run() 方法,完成多线程。所以run 才是多线程的入口。

使用匿名内部类完成多线程编译

观察上面的两种写法,我们可以发现,重写 run() 方法都是只由实例对象自己去调用的,并且只调用了一次,那么我们之前学过自动调用并只调用一次的语法:匿名内部类。

我们可以尝试着用匿名内部类来完成编译。

先来一个Thread 匿名内部类

Thread 匿名内部类

同理 Runable 接口也可以:

Runable 匿名内部类

她俩的内部仍然是重写 run() 方法的。

 我们还有一种可以不用重写run 的写法:lambda 表达式。

lambda 表达式

lambda 本质也是个匿名内部类,具体如何实现可以查一查lambda 表达式的语法。

本章的线程就先介绍到这里,下一章再继续多线程的内容。

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