Java并发与多线程(1):多线程

一、并发与并行

1.并发
指两个或多个事件在同一个时间段内发生。
2.并行
指两个或多个事件在同一时刻发生(一起进行)
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在操作系统中,安装了多个程序,并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,这在单 CPU 系统中,每
一时刻只能有一道程序执行,即微观上这些程序是分时的交替运行,只不过是给人的感觉是同时运行,那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

而在多个 CPU 系统中,则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上(CPU),实现多任务并行执行,
即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序,这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核
CPU,便是多核处理器,核越多,并行处理的程序越多,能大大的提高电脑运行的效率。

注意:单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的,只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同
理,线程也是一样的
。从宏观角度上理解线程是并行运行的,但是从微观角度上分析却是串行运行的,即一个
线程一个线程的去运行,当系统只有一个CPU时,线程会以某种顺序执行多个线程,我们把这种情况称之为
线程调度。
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二、线程与进程

1.进程
是指一个内存中运行的应用程序(加载到内存中滴),每个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序可以同时运行多个进程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;系统运行一个程序即是一个进程从创
建、运行到消亡的过程。

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2.线程
线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行(路),一个进程中至少有一个线程。一个进程
中是可以有多个线程的,这个应用程序也可以称之为多线程程序。

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简而言之:一个程序运行后至少有一个进程,一个进程中可以包含多个线程

线程调度

分时调度
所有线程轮流使用 CPU 的使用权,平均分配每个线程占用 CPU 的时间。

抢占式调度
优先让优先级高的线程使用 CPU,如果线程的优先级相同,那么会随机选择一个(线程随机性),Java使用的为
抢占式调度。

设置线程的优先级
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抢占式调度详解
大部分操作系统都支持多进程并发运行,现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如:现在我
们上课一边使用编辑器,一边使用录屏软件,同时还开着画图板,dos窗口等软件。

此时,这些程序是在同时运行,”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。

**实际上,CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。**对于CPU的一个核而
言,某个时刻,只能执行一个线程,而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快,看上去就是
在同一时刻运行。 其实,多线程程序并不能提高程序的运行速度,但能够提高程序运行效率,让CPU的
使用率更高。

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三、创建线程类

Java使用java.lang.Thread 类代表线程,所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是
完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。
Java中通过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下:

  1. 定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把
    run()方法称为线程执行体。
  2. 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象
  3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程

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代码如下:

/**
 * 自定义一个线程类extends Thread
 * @author Mango
 */
public class MainThread extends Thread{

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(getName() + ":正在执行!"+ i);
        }
    }

}
/**
 * 测试类
 * @author Mango
 */
public class Dome1 {

    public static void main(String[] args) {
        MainThread mainThread = new MainThread();

        mainThread.start();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("main线程" + i);
        }
    }
}
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