java中進程與線程--三種實現方式

一：進程與線程

概述：幾乎任何的操做系統都支持運行多個任務，一般一個任務就是一個程序，而一個程序就是一個進程。當一個進程運行時，內部可能包括多個順序執行流，每一個順序執行流就是一個線程。

 進程：進程是指處於運行過程當中的程序，而且具備必定的獨立功能。進程是系統進行資源分配和調度的一個單位。當程序進入內存運行時，即爲進程。

 進程的三個特色：

1：獨立性：進程是系統中獨立存在的實體，它能夠獨立擁有資源，每個進程都有本身獨立的地址空間，沒有進程自己的運行，用戶進程不能夠直接訪問其餘進程的地址空間。

2：動態性：進程和程序的區別在於進程是動態的，進程中有時間的概念，進程具備本身的生命週期和各類不一樣的狀態。

3：併發性：多個進程能夠在單個處理器上併發執行，互不影響。

 併發性和並行性是不一樣的概念：並行是指同一時刻，多個命令在多個處理器上同時執行；併發是指在同一時刻，只有一條命令是在處理器上執行的，但多個進程命令被快速輪換執行，使得在宏觀上具備多個進程同時執行的效果

 

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注：

線程：

線程是進程的組成部分，一個進程能夠擁有多個線程，而一個線程必須擁有一個父進程。線程能夠擁有本身的堆棧，本身的程序計數器和本身的局部變量，但不能擁有系統資源。它與父進程的其餘線程共享該進程的全部資源。

線程的特色：

線程能夠完成必定任務，能夠和其它線程共享父進程的共享變量和部分環境，相互協做來完成任務。

線程是獨立運行的，其不知道進程中是否還有其餘線程存在。

線程的執行是搶佔式的，也就是說，當前執行的線程隨時可能被掛起，以便運行另外一個線程。

一個線程能夠建立或撤銷另外一個線程，一個進程中的多個線程能夠併發執行。

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 2、線程的建立及使用

 java使用Thread類表明線程，全部的線程對象都必須是Thread或者其子類的實例，每一個線程的做用是完成必定任務，其實是就是執行一段程序流（一段順序執行的代碼）

 方案一：繼承Thread類建立線程類

 步驟：① 定義Thread類的子類 並重寫該類的Run方法，該run方法的方法體就表明了該線程須要完成的任務

        ② 建立Thread類的實例，即建立了線程對象

        ③ 調用線程的start方法來啓動線程

結論：使用繼承子Thread類的子類來建立線程類時，多個線程沒法共享線程類的實例變量(好比上面的i)

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 方案二：實現Runnable接口

 ①定義Runnable接口的實現類，並重寫它的Run方法，run方法一樣是該線程的執行體！

 ②建立Runnable實現類的實例，並將此實例做爲Thread的target建立一個Thread對象，該Thread對象纔是真正的線程對象！

 ③調用start方法啓動該線程

 

 

結論：採用Ruunable接口的方式建立多個線程能夠共享線程類的實例變量，這是由於在這種方式下，程序建立的Runnable對象只是線程的target，而多個線程能夠共享一個target，因此多個線程能夠共享一個實例變量

 經過Runnable實現多線程其實就是將run包裝成線程的執行體，可是目前java沒法將任意方法包裝成線程執行體

 

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方案三：使用callable和future建立線程

從Java5開始，Java提供 Callable接口,Callable接口提供了一個call（）方法能夠做爲線程執行體，看起來和Runnable很像，但call（）方法更強大——call（）方法能夠有返回值、call（）方法能夠拋出異常

 Java5提供了Future接口來表明Callable接口的call（）方法的返回值，並爲Future接口提供了一個FutureTask實現類，該實現類實現類Future接口，也實現了Runnable接口——能夠做爲Thread的target。

實現步驟：

①建立Callable接口的實現類，並實現call方法，該call方法會成爲線程執行體，且call方法具備返回值，在建立callable接口的實現類！

②使用FutrueTask類來包裝Callable對象，該FutrueTask封裝類Callable的call方法的返回值

③使用FutrueTask對象做爲Thread的target建立並啓動新線程！

④使用FutrueTask的get方法獲取執行結束後的返回值

結論：採起Runnable、Callable的優點在於——線程類只是實現了Runnable或Callable接口，還能夠繼承其它類；在這種方法下，多個線程能夠共享一個target對象，所以很是適合多個相同線程處理同一份資源的狀況，從而將CPU、代碼和數據分開，形參清晰的模型，體現了面對對象的編程思想。劣勢在於編程複雜度略高。