深入聊聊Java多线程

一、背景

  在没有学习Java多线程以前,总觉得多线程是个很神秘的东西,只有那些大神才能驾驭,新年假期没事就来学习和了解一下Java的多线程,本篇博客我们就来从头说一下多线程到底是怎么回事。

二、概述

  1.进程的概念

    每一个正在运行的程序都是一个进程,它是系统进行资源分配和调用的独立单位。且 每一个进程都有自己的内存空间和系统资源。

  2.线程的概念

    是进程中的单个顺序控制流,是一条执行路径。每个进程都可以拥有一个或者多个线程。各个线程之间都共享所属的那个进程的内存空间和系统资源。

  3.单线程和多线程程序的辨别方式

    如果一个进程只有一条执行路径,则称为单线程程序。 如果一个进程有多条执行路径,则称为多线程程序(经典应用程序:扫雷、迅雷下载)。

    废话不多说,我们直接上图来解释

  4.站在线程的角度来解释Java程序运行某各类的main方法

    首先java 命令会启动 java 虚拟机,即启动 JVM,等于启动了一个应用程序,也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ,然后主线程去调用某个类的 main 方法。所以 main方法运行在主线程中。在此之前的所有程序都是单线程的。

三、多线程程序的实现方式

  1.方式一:继承Thread类,重写run方法。

 1 package cn.hafiz;
 2 
 3 /*
 4  *多线程demo  
 5  */
 6 public class MyThread extends Thread {
 7 
 8     @Override
 9     public void run() {
10         for (int x = 0; x < 200; x++) {
11             System.out.println(x);
12         }
13     }
14 
15 }

  几个需要注意的问题:

    为什么要重写run()方法?

    答:我们只有把想要在线程中运行的代码写在run方法里才能启动线程进行运行。

    启动线程使用的是那个方法?

    答:启动使用的是start方法。

    线程能不能多次启动?

    答:一个线程只能启动一次,否则会报IllegalThreadStateException异常。

    run()和start()方法的区别?

    答:run()方法是普通的方法调用,并不是启用线程,而start方法是首先启动一个新的线程,然后运行run()方法里面的代码。

  2.方式二:实现Runnable接口

 1 package com.hafiz;
 2 
 3 public class MyRunnable implements Runnable {
 4 
 5     @Override
 6     public void run() {
 7         for (int x = 0; x < 100; x++) {
 8             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
 9         }
10     }
11 
12 }

  该实现方式优点:

    可以避免由于Java单继承带来的局限性。 适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况,

    把线程同程序的代码,数据有效分离,较好的体现了面向对象的设计思想。

四、线程基本操作

  1.获取和设置线程名称

    public final String getName();

    public final void setName(String name);

    其实通过构造方法也可以设置线程名称.

    public static Thread currentThread():获取任意方法所在的线程名称.

  2.线程调度

    1).之所以出现线程调度是因为计算机只有一个 CPU,那么 CPU 在某一个时刻只能执行一条指令,线程只有得到 CPU时间片,也就是使用权,才可以执行指令。

    2).线程的两种调度模型(Java使用的是抢占式调度模型).

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

      抢占式调度模型: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,优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些。

      获取和设置线程优先级的方法:

        public final int getPriority();

        public final void setPriority(int newPriority);

  3.线程控制

    线程休眠:public static void sleep(long millis);

    线程加入:public final void join();

    线程礼让:public static void yield();

    设置是否为守护线程(当所有的线程都为守护线程就不具有抢占CPU执行权的资格): 

      public final void setDaemon(boolean on);

  上图中的关羽和张飞可以看成守护线程,当刘备主线程消亡以后,两者都不可能再具有获得CPU执行权的资格。

    中断线程:

      public final void stop();(已过时,直接将虚拟机退出)

      public void interrupt();(建议使用,是中断线程并且抛出一个InterruptedException异常,虚拟机不会退出,线程之后的代码会继续执行)

  4.线程生命周期

    1).创建:新建线程对象。

    2).就绪:线程对象已经启动,已经具有获得CPU的资格,但没有获取执行权。

    3).运行:获得了CPU的执行权,执行线程。

    4).阻塞:没有CPU的执行权,只能等待会到就绪状态。

    5).死亡:线程代码运行完毕,线程消亡。

  嫌文字不好理解,直接上图说明:

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