進程:每個進程都有獨立的代碼和數據空間,進程的切換會與較大的開銷,每個進程包含1-n個線程;
(進程是資源分配的最小單位)
線程:同一類線程共享代碼和數據空間,每個線程擁有獨立的運行棧和程序計數器(PC),線程的切換開銷小。
(線程是cpu調度的最小單位)
線程和進程一樣分爲五個階段:創建、就緒、運行、阻塞、終止。
多進程是指操作系統能同時運行多個任務(程序)。
多線程是指在同一程序中有多個順序流在執行。
java中要想實現多線程,有兩種手段,一種是繼續Thread類,另外一種是實現Runable接口.(其實準確來講,應該有三種,還有一種是實現Callable接口,並與Future、線程池結合使用,此文這裏不講這個。
方法一:繼承Thread類
1. 繼承類代碼:
package com.ch.syk.aaa.ThreadTest;
public class Thread1 extends Thread{
private String name;
public Thread1(String name){
this.name = name;
}
public void run(){
for (int i = 0; i < 10;i++){
System.out.println(name + " 運行 " + i);
try{
sleep((int)Math.random()*10);
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
調用:
package com.ch.syk.aaa.ThreadTest;
public class test {
public static void main(String[] args) {
Thread1 t1 = new Thread1("A");
Thread1 t2 = new Thread1("B");
t1.start();
t2.start();
}
}
運行結果:
第一次運行結果: | 第二次運行結果: |
A 運行 0 | A 運行 0 |
B運行 1 | B 運行 0 |
A 運行 2 | B 運行 1 |
A 運行 3 | A 運行 1 |
A 運行 4 | A 運行 2 |
A 運行 5 | A 運行 3 |
A 運行 6 | A 運行 4 |
A 運行 7 | A 運行 5 |
A 運行 8 | A 運行 6 |
A 運行 9 | A 運行 7 |
B運行 0 | A 運行 8 |
A運行 1 | A 運行 9 |
B運行 2 | B運行 2 |
B運行 3 | B運行 3 |
B運行 4 | B運行 4 |
B運行 5 | B運行 5 |
B運行 6 | B運行 6 |
B運行 7 | B運行 7 |
B運行 8 | B運行 8 |
B運行 9 | B運行 9 |
程序啓動運行main時候,java虛擬機啓動一個進程,主線程main在main()調用時候被創建。隨着調用MitiSay的兩個對象的start方法,另外兩個線程也啓動了,這樣,整個應用就在多線程下運行。
注意:start()方法的調用後並不是立即執行多線程代碼,而是使得該線程變爲可運行態(Runnable),什麼時候運行是由操作系統決定的。
從程序運行的結果可以發現,多線程程序是亂序執行。因此,只有亂序執行的代碼纔有必要設計爲多線程。
Thread.sleep()方法調用目的是不讓當前線程獨自霸佔該進程所獲取的CPU資源,以留出一定時間給其他線程執行的機會。
實際上所有的多線程代碼執行順序都是不確定的,每次執行的結果都是隨機的。
但是start方法重複調用的話,會出現java.lang.IllegalThreadStateException異常。
Thread1 t1 = new Thread1("A");
Thread1 t2 = t1;
t1.start();
t2.start();
輸出:
Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException
at java.lang.Thread.start(Unknown Source)
at com.multithread.learning.Main.main(Main.java:31)
A運行 : 0
A運行 : 1
A運行 : 2
A運行 : 3
A運行 : 4
方法二:實現Runnable接口:
1.實現類:
package com.ch.syk.aaa.ThreadTest;
/**
* @ProjectName: aaa
* @Package: com.ch.syk.aaa.ThreadTest
* @ClassName: Thread2
* @Description: java類作用描述
* @Author: Stephen
* @CreateDate: 2018/7/22 20:16
* @UpdateUser: 更新者
* @UpdateDate: 2018/7/22 20:16
* @UpdateRemark: 更新說明
* @Version: 1.0
*/
public class Thread2 implements Runnable{
private String name;
public Thread2(String name) {
this.name=name;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(name + "運行 : " + i);
try {
Thread.sleep((int) Math.random() * 10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
調用:
package com.ch.syk.aaa.ThreadTest;
/**
* @ProjectName: aaa
* @Package: com.ch.syk.aaa.ThreadTest
* @ClassName: testRunnable
* @Description: java類作用描述
* @Author: Stephen
* @CreateDate: 2018/7/22 20:17
* @UpdateUser: 更新者
* @UpdateDate: 2018/7/22 20:17
* @UpdateRemark: 更新說明
* @Version: 1.0
*/
public class testRunnable {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Thread2("C")).start();
new Thread(new Thread2("D")).start();
}
}
運行結果:
C運行 : 0
D運行 : 0
C運行 : 1
C運行 : 2
C運行 : 3
C運行 : 4
D運行 : 1
D運行 : 2
D運行 : 3
D運行 : 4
說明:
Thread2類通過實現Runnable接口,使得該類有了多線程類的特徵。run()方法是多線程程序的一個約定。所有的多線程代碼都在run方法裏面。Thread類實際上也是實現了Runnable接口的類。
在啓動的多線程的時候,需要先通過Thread類的構造方法Thread(Runnable target) 構造出對象,然後調用Thread對象的start()方法來運行多線程代碼。
實際上所有的多線程代碼都是通過運行Thread的start()方法來運行的。因此,不管是擴展Thread類還是實現Runnable接口來實現多線程,最終還是通過Thread的對象的API來控制線程的,熟悉Thread類的API是進行多線程編程的基礎。
Thread和Runnable的區別
如果一個類繼承Thread,則不適合資源共享。但是如果實現了Runable接口的話,則很容易的實現資源共享。
總結:
實現Runnable接口比繼承Thread類所具有的優勢:
1):適合多個相同的程序代碼的線程去處理同一個資源
2):可以避免java中的單繼承的限制
3):增加程序的健壯性,代碼可以被多個線程共享,代碼和數據獨立
4):線程池只能放入實現Runable或callable類線程,不能直接放入繼承Thread的類
提醒一下大家:main方法其實也是一個線程。在java中所以的線程都是同時啓動的,至於什麼時候,哪個先執行,完全看誰先得到CPU的資源。
在java中,每次程序運行至少啓動2個線程。一個是main線程,一個是垃圾收集線程。因爲每當使用java命令執行一個類的時候,實際上都會啓動一個JVM,每一個jVM實習在就是在操作系統中啓動了一個進程。