线程是计算机体系比较高级的知识内容,大部分操作系统都支持多进程并发运行:计算机可以同时打开开发工具写代码,网页查看资料,网易云播放歌曲,实际同时每台电脑运行时还有大量的底层支撑性程序在后台运行,这些进程看上去像是在同一时间时工作,这个就是利用了计算机的多进程处理,与编程中的多线程非常类似。
线程即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,进程中的多个线程共享进程的内存。
线程有五种状态:
新生状态(New):当一个线程的实例被创建或其子类创建一个线程对象后,此时该线程处于新生状态。 此时线程不是活着的(not alive);
就绪状态 :通过调用线程实例的start()方法来启动线程使线程进入就绪状态; 但还没有被分配到CPU,处于线程就绪队列;此时线程是活着的(alive);
运行状态(Running):一旦获取CPU,线程就进入运行状态,线程的run()方法才开始被执行;如果在给定的时间内没有执行结束,就会被系统给换下来回到线程的就绪状态;此时线程是活着的(alive);
阻塞状态(Blocked):通过调用join()、sleep()、wait()或者资源被暂用使线程处于阻塞状态;此时线程是活着的(alive)
死亡状态(Dead):当一个线程的run()方法运行完毕或被中断或被异常退出,该线程到达死亡状态。处于Dead状态调用start()方法,会出现异常。
java编程中也是如此。在处理和解决一些高并发,效率和性能问题时常用多线程来解决。
Java中的线程分为两类:
一种是守护线程 一种是用户线程
它们在几乎的每个方面都是相同的,唯一的区别是判断JVM何时离开
守护线程是用来服务用户线程的,通过在start()方法前调用thread.setDaemon(true)可以把一个用户线程变成一个守护线程。
Java垃圾回收就是一个典型的守护线程。
若JVM都是守护线程,当前JVM将退出。
创建线程的方式:
1)继承Thread类创建线程
2)实现Runnable接口创建线程
3)使用Callable和Future创建线程
下面让我们分别来看看这三种创建线程的方法。
------------------------继承Thread类创建线程---------------------
通过继承Thread类来创建并启动多线程的一般步骤如下
1】d定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该方法的方法体就是线程需要完成的任务,run()方法也称为线程执行体。
2】创建Thread子类的实例,也就是创建了线程对象
3】启动线程,即调用线程的start()方法
代码实例
public class MyThread extends Thread{//继承Thread类
public void run(){
//重写run方法
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args){
new MyThread().start();//创建并启动线程
}
}
------------------------实现Runnable接口创建线程---------------------
通过实现Runnable接口创建并启动线程一般步骤如下:
1】定义Runnable接口的实现类,一样要重写run()方法,这个run()方法和Thread中的run()方法一样是线程的执行体
2】创建Runnable实现类的实例,并用这个实例作为Thread的target来创建Thread对象,这个Thread对象才是真正的线程对象
3】第三部依然是通过调用线程对象的start()方法来启动线程
代码实例:
public class MyThread2 implements Runnable {//实现Runnable接口
public void run(){
//重写run方法
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args){
//创建并启动线程
MyThread2 myThread=new MyThread2();
Thread thread=new Thread(myThread);
thread().start();
//或者 new Thread(new MyThread2()).start();
}
}
------------------------使用Callable和Future创建线程---------------------
和Runnable接口不一样,Callable接口提供了一个call()方法作为线程执行体,call()方法比run()方法功能要强大。
》call()方法可以有返回值
》call()方法可以声明抛出异常
Java5提供了Future接口来代表Callable接口里call()方法的返回值,并且为Future接口提供了一个实现类FutureTask,这个实现类既实现了Future接口,还实现了Runnable接口,因此可以作为Thread类的target。在Future接口里定义了几个公共方法来控制它关联的Callable任务。
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning):视图取消该Future里面关联的Callable任务
V get():返回Callable里call()方法的返回值,调用这个方法会导致程序阻塞,必须等到子线程结束后才会得到返回值
V get(long timeout,TimeUnit unit):返回Callable里call()方法的返回值,最多阻塞timeout时间,经过指定时间没有返回抛出TimeoutException
boolean isDone():若Callable任务完成,返回True
boolean isCancelled():如果在Callable任务正常完成前被取消,返回True
介绍了相关的概念之后,创建并启动有返回值的线程的步骤如下:
1】创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,然后创建该实现类的实例(从java8开始可以直接使用Lambda表达式创建Callable对象)。
2】使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了Callable对象的call()方法的返回值
3】使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动线程(因为FutureTask实现了Runnable接口)
4】调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值
代码实例:
public class Main {
public static void main(String[] args){
MyThread3 th=new MyThread3();
//使用Lambda表达式创建Callable对象
//使用FutureTask类来包装Callable对象
FutureTask future=new FutureTask(
(Callable)()->{
return 5;
}
);
new Thread(task,“有返回值的线程”).start();//实质上还是以Callable对象来创建并启动线程
try{
System.out.println(“子线程的返回值:”+future.get());//get()方法会阻塞,直到子线程执行结束才返回
}catch(Exception e){
ex.printStackTrace();
}
}
}
--------------------------------------三种创建线程方法对比--------------------------------------
实现Runnable和实现Callable接口的方式基本相同,不过是后者执行call()方法有返回值,后者线程执行体run()方法无返回值,因此可以把这两种方式归为一种这种方式与继承Thread类的方法之间的差别如下:
1、线程只是实现Runnable或实现Callable接口,还可以继承其他类。
2、这种方式下,多个线程可以共享一个target对象,非常适合多线程处理同一份资源的情形。
3、但是编程稍微复杂,如果需要访问当前线程,必须调用Thread.currentThread()方法。
4、继承Thread类的线程类不能再继承其他父类(Java单继承决定)。