Java 高級 --- 多線程快速入門

這世上有三樣東西是別人搶不走的：一是吃進胃裏的食物，二是藏在心中的夢想，三是讀進大腦的書

多線程快速入門

一、線程與進程區別

• 每一個正在系統上運行的程序都是一個進程。每一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，它能夠在程序裏獨立執行。 因此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。一般由操做系統負責多個線程的調度和執行。

• 使用線程能夠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。在這種狀況下能夠釋放一些珍貴的資源如內存佔用等等。

• 若是有大量的線程,會影響性能，由於操做系統須要在它們之間切換，更多的線程須要更多的內存空間，線程的停止須要考慮其對程序運行的影響。一般塊模型數據是在多個線程間共享的，須要防止線程死鎖狀況的發生。

• 總結:進程是全部線程的集合，每個線程是進程中的一條執行路徑。

二、爲何要使用多線程？

• （1）、使用多線程能夠減小程序的響應時間。單線程若是遇到等待或阻塞，將會致使程序不響應鼠標鍵盤等操做，使用多線程能夠解決此問題，加強程序的交互性。

• （2）、與進程相比，線程的建立和切換開銷更小，由於線程共享代碼段、數據段等內存空間。

• （3）、多核CPU，多核計算機自己就具備執行多線程的能力，若是使用單個線程，將沒法重複利用計算資源，形成資源的巨大浪費。

• （4）、多線程能夠簡化程序的結構，使程序便於維護，一個很是複雜的進程能夠分爲多個線程執行。

三、多線程應用場景？

• 答:主要能體現到多線程提升程序效率。
• 舉例: 迅雷多線程下載、數據庫鏈接池、分批發送短信等。

四、多線程建立方式

第一種、 繼承Thread類 重寫run方法

class CreateThread extends Thread {
	// run方法中編寫 多線程須要執行的代碼
	publicvoid run() {
		for (inti = 0; i< 10; i++) {
			System.out.println("i:" + i);
		}
	}
}
publicclass ThreadDemo {

	publicstaticvoid main(String[] args) {
		System.out.println("-----多線程建立開始-----");
		// 1.建立一個線程
		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("-----多線程建立啓動-----");
		createThread.start();
		System.out.println("-----多線程建立結束-----");
	}

}
複製代碼

• 調用start方法後，代碼並無從上往下執行，而是有一條新的執行分支

• 注意：畫圖演示多線程不一樣執行路徑。

第二種、實現Runnable接口,重寫run方法

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("-----多線程建立開始-----");
		// 1.建立一個線程
		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("-----多線程建立啓動-----");
		Thread thread = new Thread(createThread);
		thread.start();
		System.out.println("-----多線程建立結束-----");
	}
}
複製代碼

第三種、使用匿名內部類方式

System.out.println("-----多線程建立開始-----");
		 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("-----多線程建立結束-----");
複製代碼

五、使用繼承Thread類仍是使用實現Runnable接口好？

• 使用實現實現Runnable接口好，緣由實現了接口還能夠繼續繼承，繼承了類不能再繼承。

六、啓動線程是使用調用start方法仍是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。

七、獲取線程對象以及名稱

經常使用線程api方法
start()
currentThread()
getID()
getName()
sleep(long mill)
Stop（）
經常使用線程構造函數
Thread（）
Thread（String name）
Thread（Runable r）
Thread（Runable r, String name）

八、守護線程

• Java中有兩種線程，一種是用戶線程，另外一種是守護線程。
• 用戶線程是指用戶自定義建立的線程，主線程中止，用戶線程不會中止
• 守護線程當進程不存在或主線程中止，守護線程也會被中止。
• 使用setDaemon(true)方法設置爲守護線程

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!");
	}

}
複製代碼

九、多線程運行狀態

• 線程從建立、運行到結束老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操做符建立一個線程時， 例如new Thread(r)，線程尚未開始運行，此時線程處在新建狀態。 當一個線程處於新生狀態時，程序尚未開始運行線程中的代碼

就緒狀態

• 一個新建立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()方法建立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必定當即運行run()方法，線程還必須同其餘線程競爭CPU時間，只有得到CPU時間才能夠運行線程。由於在單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。所以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

• 當線程得到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當中，可能因爲各類緣由進入阻塞狀態:

  1>線程經過調用sleep方法進入睡眠狀態；
    2>線程調用一個在I/O上被阻塞的操做，即該操做在輸入輸出操做完成以前不會返回到它的調用者；
  複製代碼

3>線程試圖獲得一個鎖，而該鎖正被其餘線程持有；    4>線程在等待某個觸發條件；

死亡狀態

• 有兩個緣由會致使線程死亡：  - - 1) run方法正常退出而天然死亡，  - - 2) 一個未捕獲的異常終止了run方法而使線程猝死。 -  爲了肯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），須要使用isAlive方法。若是是可運行或被阻塞，這個方法返回true； 若是線程仍舊是new狀態且不是可運行的， 或者線程死亡了，則返回false.

join()方法做用

• 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

建立一個線程，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);
		}
        
複製代碼

• 優先級
• 現代操做系統基本採用時分的形式調度運行的線程，線程分配獲得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，經過一個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， 不表明每次都必定會被執行。 只是CPU調度會有限分配
		t1.setPriority(10);
		t2.start();
		
	}

}
複製代碼

Yield方法

Thread.yield()方法的做用：暫停當前正在執行的線程，並執行其餘線程。（可能沒有效果） yield()讓當前正在運行的線程回到可運行狀態，以容許具備相同優先級的其餘線程得到運行的機會。所以，使用yield()的目的是讓具備相同優先級的線程之間可以適當的輪換執行。可是，實際中沒法保證yield()達到讓步的目的，由於，讓步的線程可能被線程調度程序再次選中。 結論：大多數狀況下，yield()將致使線程從運行狀態轉到可運行狀態，但有可能沒有效果。

總結

• 1.進程與線程的區別？
• • 答:進程是全部線程的集合，每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.爲何要用多線程？
• • 答:提升程序效率
• 3.多線程建立方式？
  • • 答:繼承Thread或Runnable 接口。
• 4.是繼承Thread類好仍是實現Runnable接口好？
• • 答:Runnable接口好，由於實現了接口還能夠繼續繼承。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升程序效率。
• • 舉例:分批發送短信、迅雷多線程下載等。

總結不易，給個關注吧 github.com/yunlongn