Java学习之初识线程

“身之主宰便是心，心之所发便是意，意之本体便是知，意之所在便是物 --摘自阳明先生语录”

1、概念

在说线程之前我们先了解关于进程的一些知识，什么是进程？

程序一旦运行就是一个独立的进程，以windows为例，打开windows任务管理器，在应用程序栏中就是一个个的进程，进程可以看做是程序执行的一个实例。

每个进程都有独立的代码和数据空间，进程间的切换会有较大的开销，一个进程包含1至n个线程。如下图我开启了两个Chrome程序的进程。

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再说说什么是线程？

线程是一个比进程粒度更小的执行单位，每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC)，线程切换开销小。每个程序里至少有一个线程（主线程，也叫入口线程，只能有一个）。

2、线程的使用方法

在Java中线程的实现方式有三种实现Runnable接口、继承Thread类、实现Callable接口，后两者都跟Runnable有关，本文只讲解前两种，后面会有单独的文章来说Callable。

实现Runnable接口方式如下：

public class Test implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程启动，开始执行......");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        Thread thread = new Thread(test);
        thread.start();
    }
}

运行上面的代码将打印：线程启动，开始执行......

Runnable接口只有一个run方法，该方法是在线程启动后执行的方法，使用Runnable的方式无法直接使线程处于就绪状态，你必须通过创建Thread实例来创建新的线程。

继承Thread类方式如下：

public class Test extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程启动，开始执行......");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.start();
    }
}

Thread类其实也实现了Runable接口，如果用Thread，重写run方法后就可以直接启动线程了。

调用Thread类的start方法后，线程不会立马执行，这只是使该线程处于就绪状态，处于就绪状态的线程会等待计算机分配CPU执行，也就是说具体线程什么时候执行得由计算机来决定。

PS：不能直接调用run方法，如果调用run方法那么只会当作一次普通的方法调用而已。

不能重复调用start方法：

public class Test extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程启动，开始执行......");
    }
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.start();
        test.start();
    }
}

这段代码里连续调用了两次start方法，在执行到第二次start方法调用时将报java.lang.IllegalThreadStateException异常，该异常表示一个Thread不能重复调用start方法。

3、生命周期

一个线程的生命周期分为五种，它要经过新建、就绪、运行、阻塞和死亡5种状态。

新建：使用new关键字创建了一个线程之后，该线程就处于新建状态。

就绪：调用了start()方法之后，该线程处于就绪状态。

运行：只有就绪状态下的线程才能获得计算机分配的CPU，开始执行run()方法，则该线程处于运行状态。

阻塞：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，失去所占用资源之后，暂时停止运行。

死亡：当线程执行完run方法或者发生异常退出，线程结束生命周期。PS：调用该线程stop()方法来结束该线程——该方法容易导致死锁，不推荐使用，JDK已废弃

阻塞状态分为三种情况：

等待阻塞：调用wait方法暂停执行，并且放弃已经获得的锁，进入等待状态。

同步阻塞：获取对象的同步锁时，如果同步锁被其他的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。

其他阻塞：如执行了sleep（睡眠）方法，或等待I/O设备等资源，将让出CPU并暂时停止自己的运行，进入阻塞状态。

注意：进入阻塞状态的线程，当接触阻塞状态后将重新进入到就绪状态，而不是马上运行。

4、常用方法

start() ：调用该方法使线程进入就绪状态

run()：获得CPU执行的线程将运行该方法

sleep()：这是一个静态方法，通过Thread.sleep()调用，调用该方法放弃CPU资源，使线程休眠一段时间，该方法的参数为毫秒

join()：等待该线程终止，也就是说该线程是指的主线程等待子线程的终止，在子线程调用了join()方法后面的代码，只有等到子线程结束了才能执行

yield()：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程

wait：调用该方法后线程将进入等待状态，只有等待另外线程的通知或被中断才会返回，需要注意的是调用wait()方法后，会释放对象的锁

notify()：通知一个线程继续运行

notifyAll：通知所有线程继续运行

5、总结

1、使用Runnable接口可以避免Java中单继承的限制（推荐实现Runnable接口）

2、使用Runnable接口需要另外创建Thread实例来创建新的线程

3、不能直接调用run方法，否则将作为一次普通的方法调用

4、不能连续调用start方法

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