線程與進程區別
每個正在系統上運行的程序都是一個進程。每個進程包含一到多個線程。線程是一組指令的集合,或者是程序的特殊段,它可以在程序裏獨立執行。也可以把它理解爲代碼運行的上下文。所以線程基本上是輕量級的進程,它負責在單個程序裏執行多任務。通常由操作系統負責多個線程的調度和執行。
使用線程可以把佔據時間長的程序中的任務放到後臺去處理,程序的運行速度可能加快,在一些等待的任務實現上如用戶輸入、文件讀寫和網絡收發數據等,線程就比較有用了。在這種情況下可以釋放一些珍貴的資源如內存佔用等等。
如果有大量的線程,會影響性能,因爲操作系統需要在它們之間切換,更多的線程需要更多的內存空間,線程的中止需要考慮其對程序運行的影響。通常塊模型數據是在多個線程間共享的,需要防止線程死鎖情況的發生。
總結:進程是所有線程的集合,每一個線程是進程中的一條執行路徑。
爲什麼要使用多線程?
多線程應用場景?
答:主要能體現到多線程提高程序效率。
舉例: 迅雷多線程下載、數據庫連接池、分批發送短信等。
多線程創建方式
第一種繼承Thread類 重寫run方法
代碼:
class CreateThread extends Thread {
// run方法中編寫 多線程需要執行的代碼
publicvoid run() {
for (inti = 0; i< 10; i++) {
System.out.println("i:" + i);
}
}
}
publicclass ThreadDemo {
publicstaticvoid main(String[] args) {
System.out.println("-----多線程創建開始-----");
// 1.創建一個線程
CreateThread createThread = new CreateThread();
// 2.開始執行線程 注意 開啓線程不是調用run方法,而是start方法
System.out.println("-----多線程創建啓動-----");
createThread.start();
System.out.println("-----多線程創建結束-----");
}
}
允許結果:
調用start方法後,代碼並沒有從上往下執行,而是有一條新的執行分之
。
注意:畫圖演示多線程不同執行路徑。
第二種實現Runnable接口,重寫run方法
代碼:
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("-----多線程創建開始-----");
// 1.創建一個線程
CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();
// 2.開始執行線程 注意 開啓線程不是調用run方法,而是start方法
System.out.println("-----多線程創建啓動-----");
Thread thread = new Thread(createThread);
thread.start();
System.out.println("-----多線程創建結束-----");
}
}
第三種使用匿名內部類方式
System.out.println("-----多線程創建開始-----");
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("-----多線程創建結束-----");
使用繼承Thread類還是使用實現Runnable接口好?
使用實現實現Runnable接口好,原因實現了接口還可以繼續繼承,繼承了類不能再繼承。
啓動線程是使用調用start方法還是run方法?
開始執行線程 注意 開啓線程不是調用run方法,而是start方法
調用run知識使用實例調用方法。
獲取線程對象以及名稱
常用線程api方法
start() 啓動線程
currentThread() 獲取當前線程對象
getID() 獲取當前線程ID Thread-編號 該編號從0開始
getName() 獲取當前線程名稱
sleep(long mill) 休眠線程
Stop() 停止線程,
常用線程構造函數
Thread() 分配一個新的 Thread 對象
Thread(String name) 分配一個新的 Thread對象,具有指定的 name正如其名。
Thread(Runable r) 分配一個新的 Thread對象
Thread(Runable r, String name) 分配一個新的 Thread對象
守護線程
Java中有兩種線程,一種是用戶線程,另一種是守護線程。
-
用戶線程是指用戶自定義創建的線程,主線程停止,用戶線程不會停止
-
守護線程當進程不存在或主線程停止,守護線程也會被停止。
使用setDaemon(true)方法設置爲守護線程
**
*
* 什麼是守護線程? 守護線程 進程線程(主線程掛了) 守護線程也會被自動銷燬.
*/
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("我是子線程...");
}
}
});
thread.setDaemon(true);
thread.start();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println("我是主線程");
}
System.out.println("主線程執行完畢!");
}
}
多線程運行狀態
線程從創建、運行到結束總是處於下面五個狀態之一:新建狀態、就緒狀態、運行狀態、阻塞狀態及死亡狀態。
- 新建狀態
當用new操作符創建一個線程時, 例如new Thread®,線程還沒有開始運行,此時線程處在新建狀態。 當一個線程處於新生狀態時,程序還沒有開始運行線程中的代碼
就緒狀態
一個新創建的線程並不自動開始運行,要執行線程,必須調用線程的start()方法。當線程對象調用start()方法即啓動了線程,start()方法創建線程運行的系統資源,並調度線程運行run()方法。當start()方法返回後,線程就處於就緒狀態。
處於就緒狀態的線程並不一定立即運行run()方法,線程還必須同其他線程競爭CPU時間,只有獲得CPU時間纔可以運行線程。因爲在單CPU的計算機系統中,不可能同時運行多個線程,一個時刻僅有一個線程處於運行狀態。因此此時可能有多個線程處於就緒狀態。對多個處於就緒狀態的線程是由Java運行時系統的線程調度程序(thread scheduler)來調度的。
-
運行狀態
當線程獲得CPU時間後,它才進入運行狀態,真正開始執行run()方法. -
阻塞狀態
線程運行過程中,可能由於各種原因進入阻塞狀態:
1>線程通過調用sleep方法進入睡眠狀態;
2>線程調用一個在I/O上被阻塞的操作,即該操作在輸入輸出操作完成之前不會返回到它的調用者;
3>線程試圖得到一個鎖,而該鎖正被其他線程持有;
4>線程在等待某個觸發條件; -
死亡狀態
有兩個原因會導致線程死亡:
- run方法正常退出而自然死亡,
- 一個未捕獲的異常終止了run方法而使線程猝死。
爲了確定線程在當前是否存活着(就是要麼是可運行的,要麼是被阻塞了),需要使用isAlive方法。如果是可運行或被阻塞,這個方法返回true; 如果線程仍舊是new狀態且不是可運行的, 或者線程死亡了,則返回false.
join()方法作用
當在主線程當中執行到t1.join()方法時,就認爲主線程應該把執行權讓給t1
需求:
創建一個線程,子線程執行完畢後,主線程才能執行。
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();
// 當在主線程當中執行到t1.join()方法時,就認爲主線程應該把執行權讓給t1
t1.join();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println("main" + "i:" + i);
}
優先級
現代操作系統基本採用時分的形式調度運行的線程,線程分配得到的時間片的多少決定了線程使用處理器資源的多少,也對應了線程優先級這個概念。在JAVA線程中,通過一個int priority來控制優先級,範圍爲1-10,其中10最高,默認值爲5。下面是源碼(基於1.8)中關於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();
// 注意設置了優先級, 不代表每次都一定會被執行。 只是CPU調度會有限分配
t1.setPriority(10);
t2.start();
}
}
Yield方法
Thread.yield()方法的作用:暫停當前正在執行的線程,並執行其他線程。(可能沒有效果)
yield()讓當前正在運行的線程回到可運行狀態,以允許具有相同優先級的其他線程獲得運行的機會。因此,使用yield()的目的是讓具有相同優先級的線程之間能夠適當的輪換執行。但是,實際中無法保證yield()達到讓步的目的,因爲,讓步的線程可能被線程調度程序再次選中。
結論:大多數情況下,yield()將導致線程從運行狀態轉到可運行狀態,但有可能沒有效果。
作業題
- 現… 在有T1、T2、T3三個線程,你怎樣保證T2在T1執行完後執行,T3在T2執行完後執行
代碼:
public class JoinThreadDemo02 {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("t1,i:" + i);
}
}
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
try {
t1.join();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("t2,i:" + i);
}
}
});
Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
try {
t2.join();
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("t3,i:" + i);
}
}
});
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}```
### 面試題
1.進程與線程的區別?
答:進程是所有線程的集合,每一個線程是進程中的一條執行路徑,線程只是一條執行路徑。
2.爲什麼要用多線程?
答:提高程序效率
3.多線程創建方式?
答:繼承Thread或Runnable 接口。
4.是繼承Thread類好還是實現Runnable接口好?
答:Runnable接口好,因爲實現了接口還可以繼續繼承。繼承Thread類不能再繼承。
5.你在哪裏用到了多線程?
答:主要能體現到多線程提高程序效率。
舉例:分批發送短信、迅雷多線程下載等。