线程 Thread类

进程与线程

        进程是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有自己独立的一块内存空间,即进程空间或(虚空间)。进程不依赖于线程而独立存在,一个进程中可以启动多个线程。比如在Windows系统中,一个运行的exe就是一个进程。

        线程是指进程中的一个执行流程,一个进程中可以运行多个线程。比如java.exe进程中可以运行很多线程。线程总是属于某个进程,线程没有自己的虚拟地址空间与进程内的其他线程一起共享分配给该进程的所有资源

        “同时”执行是人的感觉,在线程之间实际上轮换执行。

        进程在执行过程中拥有独立的内存单元,进程有独立的地址空间,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。

        线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。

 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

        线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

        线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程包含以下内容:

  •  一个指向当前被执行指令的指令指针;
  • 一个栈;
  • 一个寄存器值的集合,定义了一部分描述正在执行线程的处理器状态的值
  • 一个私有的数据区。

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        我们使用Join()方法挂起当前线程,直到调用Join()方法的线程执行完毕。该方法还存在包含参数的重载版本,其中的参数用于指定等待线程结束的最长时间(即超时)所花费的毫秒数。如果线程中的工作在规定的超时时段内结束,该版本的Join()方法将返回一个布尔量True。

join方法:

java中Thread类提供join()方法。

作用:用于在当前线程A中添加别的线程B,这时线程A被阻塞,处于Blocked状态,线程B开始执行,当线程B执行完以后,线程A处于可运行状(Runnable),等待cpu的调度再执行。

用法:当前线程A必须先用myThread的start()启动线程(否则join()不会被执行),然后调用join():
//线程A中的代码
myThread.start();
myThread.join();
//线程A中的代码

        简而言之:

  • 一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。
  • 线程的划分尺度小于进程,使得多进程程序的并发性高。
  • 另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
  • 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
  • 从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

Java中的线程

        在Java中,“线程”指两件不同的事情:

        1、java.lang.Thread类的一个实例;

        2、线程的执行。

        在 Java程序中,有两种方法创建线程:

        一是对 Thread 类进行派生并覆盖 run方法;

        二是通过实现Runnable接口创建。

        使用java.lang.Thread类或者java.lang.Runnable接口编写代码来定义、实例化和启动新线程。

        一个Thread类实例只是一个对象,像Java中的任何其他对象一样,具有变量和方法,生死于堆上。

        Java中,每个线程都有一个调用栈,即使不在程序中创建任何新的线程,线程也在后台运行着。

        一个Java应用总是从main()方法开始运行,main()方法运行在一个线程内,他被称为主线程

        一旦创建一个新的线程,就产生一个新的调用栈。

        线程总体分两类:用户线程和守候线程。

        当所有用户线程执行完毕的时候,JVM自动关闭。但是守候线程却不独立于JVM,守候线程一般是由操作系统或者用户自己创建的。

        在Java中,每次程序运行至少启动2个线程:一个是main线程,一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候,实际上都会启动一个JVM,每一个JVM实际上就是在操作系统中启动了一个进程。

      

Thread类:

1.start方法

  start()用来启动一个线程,当调用start方法后,系统才会开启一个新的线程来执行用户定义的子任务,在这个过程中,会为相应的线程分配需要的资源。

2.run方法

 run()方法是不需要用户来调用的,当通过start方法启动一个线程之后,当线程获得了CPU执行时间,便进入run方法体去执行具体的任务。

注意,继承Thread类必须重写run方法,在run方法中定义具体要执行的任务

补充:用start()方法来启动线程,是真正实现了多线程,通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程,这时此线程处于就绪(可运行)状态,并没有运行,一旦得到cpu时间片,就开始执行run()方法,无需等待run方法执行完毕,即可继续执行下面的代码。

所以说:

start()方法是真正实现了多线程run()方法只是一个普通的方法。

cpu时间片:

时间片即CPU分配给各个程序的时间,每个线程被分配一个时间段,称作它的时间片,即该进程允许运行的时间,使各个程序从表面上看是同时进行的。如果在时间片结束时进程还在运行,则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束,则CPU当即进行切换。而不会造成CPU资源浪费

3 sleep方法

  sleep方法有两个重载版本:

1

2

3

sleep(long millis)     //参数为毫秒

sleep(long millis,int nanoseconds)    //第一参数为毫秒,第二个参数为纳秒

  
  sleep相当于让线程睡眠,交出CPU,让CPU去执行其他的任务

但是有一点要非常注意,sleep方法不会释放锁,也就是说如果当前线程持有对某个对象的锁,则即使调用sleep方法,其他线程也无法访问这个对象

锁:

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