java并发编程一一多线程基础快速入门

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1.线程与进程的区别

每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合,或者是程序的特殊段,他可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。
所以线程基本是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行任务。通常有操作系统负责多个线程的调度和执行。
总结:进程是所有线程的集合,而每个线程是进程中的一条执行路径。

2.为什么要使用多线程?

多线程主要是提高程序的效率。
例如:迅雷多线程下载、数据库连接池、分批发送短信。

3.多线程创建方式

3.1第一种继承Thread类,重写run方法

class CreateThread extends Thread {
    // run方法中编写 多线程需要执行的代码
    publicvoid run() {
        for (inti = 0; i< 10; i++) {
            System.out.println("i:" + i);
        }
    }
}
publicclass ThreadDemo {
    publicstaticvoid main(String[] args) {
        System.out.println("-----多线程创建开始-----");
        // 1.创建一个线程
        CreateThread createThread = new CreateThread();
        // 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法
        System.out.println("-----多线程创建启动-----");
        createThread.start();
        System.out.println("-----多线程创建结束-----");
    }
}

3.2第二种实现Runnable接口,重写run方法

class CreateRunnable implements Runnable {
    @Override
    publicvoid run() {
        for (inti = 0; i< 10; i++) {
            System.out.println("i:" + i);
        }
    }
}

publicclass ThreadDemo2 {
    publicstaticvoid main(String[] args) {
        System.out.println("-----多线程创建开始-----");
        // 1.创建一个线程
        CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();
        // 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法
        System.out.println("-----多线程创建启动-----");
        Thread thread = new Thread(createThread);
        thread.start();
        System.out.println("-----多线程创建结束-----");
    }
}

3.3第三种使用匿名内部类方式

public static void main(String[] args) {
     System.out.println("-----多线程创建开始-----");
     Thread thread = new Thread(new Runnable() {
        public void run() {
            for (int i = 0; i< 10; i++) {
                System.out.println("i:" + i);
            }
        }
     });
     thread.start();
     System.out.println("-----多线程创建结束-----");
}
  1. 使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好?
    使用实现实现Runnable接口好,原因实现了接口还可以继续继承,继承了类不能再继承。
  2. 启动线程是使用调用start方法还是run方法?
    开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法
    调用run知识使用实例调用方法。

4.获取线程对象以及名称

  1. 常用线程api方法
    start() —–> 启动线程
    currentThread() —–> 获取当前线程对象
    getID() 获取当前线程ID —–> Thread-编号 该编号从0开始
    getName() —–> 获取当前线程名称
    sleep(long mill) —–> 休眠线程
    Stop() —–> 停止线程,
  2. 常用线程构造函数
    Thread() —–> 分配一个新的 Thread 对象
    Thread(String name) —–> 分配一个新的 Thread对象,具有指定的 name正如其名。
    Thread(Runable r) —–> 分配一个新的 Thread对象
    Thread(Runable r, String name) —–> 分配一个新的 Thread对象

5.守护线程

java中有两种线程:一种是用户线程,另一种是守护线程
用户线程是指用户自定义创建的线程,主线程停止,用户线程不会停止,互不影响。
守护线程当进程不存在或主线程停止,守护线程也会被停止。
可以使用setDaemon(true) 方法设置为守护线程

/**
* 什么是守护线程? 守护线程 进程线程(主线程挂了) 守护线程也会被自动销毁.
*/
public class DaemonThread {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                    }
                    System.out.println("我是子线程...");
                }
            }
        });
        thread.setDaemon(true);
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (Exception e) {
            }
            System.out.println("我是主线程");
        }
        System.out.println("主线程执行完毕!");
    }
}

6.多线程的运行状态

这里写图片描述
线程从创建、运行到结束总时处于五个状态之一:新建转态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态

  1. 新建状态
    当用new操作符创建一个线程时,例如new Thread(r),线程还没有开始运行,此事线程处在新建状态。
    当一个线程处于新生转态时,程序还没有开始运行线程中的代码。

  2. 就绪状态
    一个新创建的线程并不自动开始运行,要执行线程,必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程,start()方法创建线程运行的系统资源,并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后,线程就处于就绪状态。
    处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法,线程还必须同其他线程竞争CPU时间,只有获得CPU时间才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中,不可能同时运行多个线程,一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。

  3. 运行状态
    当线程获取cpu时间后,他才能进入运行状态,真正开始执行run()方法

  4. 阻塞状态
    线程运行过程中,可能由于各种原因进入阻塞状态:
    1>线程通过调用sleep() 进入睡眠转态
    2>线程调用一个在I/O上呗阻塞的操作,及该操作在输入输出操作完成之前不会返回他的调用者
    3>线程视图得到一个锁,儿该锁正被其它线程持有
    4>线程在等某个触发条件

  5. 死亡状态
    有两个原因会导致线程死亡:
    1) run()方法正常退出而自然死亡
    2) 一个未捕获的异常终止了 run() 方法二使线程猝死
    为了确定线程在当前是否存活着(就是要么是可运行的,要么是被阻塞了),需要使用isAlive方法。
    如果是可运行或被阻塞,这个方法返回true,如果线程仍旧是new状态不是可运行的,或者线程死亡了,则返回false。

7.线程中join()方法作用

当在主线程当中执行到t1.join()方法时,就认为主线程应该把执行权让给t1。

需求: 创建一个线程,子线程执行完毕后,主线程才能执行。

Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (Exception e) {
                    }
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "i:" + i);
                }
            }
        });
        t1.start();
        // 当在主线程当中执行到t1.join()方法时,就认为主线程应该把执行权让给t1
        t1.join();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (Exception e) {
            }
            System.out.println("main" + "i:" + i);
        }

8.线程优先级的设置

现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程,线程分配得到的时间片的多少决定了线程使用处理器资源的多少,也对应了线程优先级这个概念。在JAVA线程中,通过一个int priority来控制优先级,范围为1-10,其中10最高,默认值为5。下面是源码(基于1.8)中关于priority的一些量和方法。

class PrioritytThread implements Runnable {
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i);
        }
    }
}

public class ThreadDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread();
        Thread t1 = new Thread(prioritytThread);
        Thread t2 = new Thread(prioritytThread);
        t1.start();
        // 注意设置了优先级, 不代表每次都一定会被执行。 只是CPU调度会有限分配
        t1.setPriority(10);
        t2.start();
    }
}

9.线程Yield方法

Thread.yield()方法的作用:暂停当前正在执行的线程,并执行其他线程。(可能没有效果)
yield()让当前正在运行的线程回到可运行状态,以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。因此,使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步的目的,因为,让步的线程可能被线程调度程序再次选中。
结论:大多数情况下,yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态,但有可能没有效果。

10.线程知识强化

1.进程与线程的区别?
答:进程是所有线程的集合,每一个线程是进程中的一条执行路径,线程只是一条执行路径。
2.为什么要用多线程?
答:提高程序效率
3.多线程创建方式?
答:继承Thread或Runnable 接口。
4.是继承Thread类好还是实现Runnable接口好?
答:Runnable接口好,因为实现了接口还可以继续继承。继承Thread类不能再继承。
5.你在哪里用到了多线程?
答:主要能体现到多线程提高程序效率。
举例:分批发送短信、迅雷多线程下载等。

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