Java多线程的基本概念及意义

一、线程依赖于进程而存在。

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

二、多进程的意义:

单进程的计算机只能做一件事,而现在都可以做多件事情,支持多进程,可以在一个时间段内执行多个任务。 提高CPU的使用率~

问题:

一边玩游戏,一边听音乐是同时进行吗?

不是。因为单COU在某一个时间点上只能做一件事情。(多核可以实现,但是会有很多进程,就不行了)

而我们在玩游戏,或者听音乐的时候,是CPU在做着程序间的高效切换让我们觉得是同时进行的。 切换时间超短。

三、线程:

1.在同一个进程内又可以执行多个任务,而每一个任务我们就可以看成是一个线程。

2.是程序的执行单元,执行路径。是程序使用CPU的最基本的单位。

a.如果程序只有一条执行路径,那么该程序就是单线程程序

b.如果程序有多条执行路径,那么该程序就是多线程程序

四、多线程的意义:

1.多线程的存在,不是提高程序的执行速度。其实是为了提高应用程序的使用率。

2.程序的执行其实都是在抢CPU的资源,CPU的执行权。

3.多个进程是在抢这个资源,而其中的某一个进程如果执行路径比较多,就会有更高的几率抢到CPU的执行权。

4.我们是不敢保证哪一个线程能够在哪个时刻抢到,所以线程的执行有随机性。

五、并行和并发:

A:并行是逻辑上同时发生,指在某一个时间内同时运行多个程序

B:并发是物理上同时发生,指在某一个时间点同时运行多个程序

六、Java运行原理

java命令会启动java虚拟机,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。

jvm虚拟机至少启动了垃圾回收线程和主线程(调用main方法),所以是多线程的

垃圾回收是以防出现内存溢出

C/C++可以去调用系统功能并创建进程,然后由Java去调用,实现多线程程序(Java不可以直接调用系统功能)

七、继承Thread(线程)类

a.自定义类继承Thread类。

b.在自定义类中重写run()方法(run()方法执行需要被线程执行的代码)。

c.创建对象。

d.启动线程。

[java]view plaincopy

  1. public class MyThread extends Thread{
  2. //比较耗时的程序才执行线程
  3. public void run() {
  4. //添加需要被线程的代码
  5. }
  6. }
  7. public class MyThreadDemo {
  8. public static void main(String[] args) {
  9. MyThread my = new MyThread();
  10. //my.run(); 直接调用无线程效果
  11. //若直接调用run()方法就相当于普通方法的调用
  12. //因此还有另一个方法start();
  13. //run()仅仅是封装被线程执行的代码,直接调用是普通方法
  14. //start()首先启动了线程,然后由jvm调用线程的run()方法
  15. my.start();
  16. //my.start();再此调用,相当于my线程被调用了两次,出现IllegalThreadStateException:非法的线程状态
  17. //若想两个线程启动,需创建两个对象。
  18. MyThread my1 = new MyThread();
  19. MyThread my2 = new MyThread();
  20. my1.start();
  21. my2.start();
  22. }
  23. }

public final String getName(); //该方法可以获取线程的名称,在自定义类中的 run方法中使用 默认显示Thread-0,Thread-1...

八、自定义线程的名称两种方法:

a.public final String setName(); //该方法可以自定义线程的名称,在主类中调用my1.setName("***");

b.通过在自定义类中加入带参构造方法如public MyThread(String name) {super(name);} ,然后创建对象时直接加入名称如MyThread my1 = new MyThread(“第一个线程”);

九、线程调度(两种)以及设置线程优先级:

1.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

2.抢占式调度模型。优先让优先级高的线程使用CPU,若相同,则随机选择,优先级高的线程获取CPU的时间片相对多一些。

Java使用的是抢占式调度模型。

设置线程优先级:

public final int getPriority(); //返回线程对象的优先级。默认优先级是5。

public final void setPriority(); //设置线程的优先级。

MAX_PRIORITY最大优先级值是10

MIN_PRIORITY最小优先级是1

NORM_PRIORITY默认优先级是5

线程优先级别高仅仅表示线程获取的CPU时间片的几率高,但是要在多次运行的时候才能看到比较好的效果。

十、线程控制:

父类(Thread)方法:

a.线程休眠

public static void sleep(long millis);

//指定毫秒内休眠

//自定义类中run()里调用 Thread.sleep(millis);

b.线程加入

public final void join();

//等待该线程终止,其他线程再开始

//主类中调用

c.线程礼让

public static void yield();

//暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程

//自定义类中调用

//让多个线程的执行更和谐,但不能保证一个线程一次。

d.后台线程

public final void setDaemon(boolean on);

//将该线程标记为守护线程或用户线程,当正在运行的线程都是守护线程时(即主线程灭亡,守护线程随之消失),Java虚拟机退出

//该方法必须在启动线程前调用

//主类中调用

e.中断线程

public final void stop();

//该方法已过时,但还可以使用。不建议使用,显示stop();

//多长时间线程没有进行就结束了

//主类中调用

public void interrupt();

//把线程的状态终止,抛出异常InterruptedException

十一、线程的生命周期

  1. 新建:创建线程对象
  2. 就绪:有执行资格,没有执行权
  3. 运行:有执行资格,有执行权权
    • 阻塞:由于一些操作让线程处于该状态。没有执行资格,没有执行权,而另一些操作却可以把它激活,激活后处于就绪状态
  4. 死亡:线程对象变成垃圾,等待回收

新建→(start())→就绪→(获取到了CPU的执行权)→运行→(run()结束、中断线程)→死亡(等待被回收)

运行时也许会有阻塞sleep(),wait(),时间(sleep())到后或唤醒(notify())后绕到就绪状态,再运行

被别的线程抢到执行权就回到就绪状态

十二、实现多线程的方式:

方式一:继承Thread类

a.自定义类继承Thread类

b.在自定义类中重写run()方法

c.创建自定义类的对象

d.启动线程的对象

方式二:实现Runnable接口(大多数使用)

a.自定义类实现Runnable接口

b.在自定义类中重写run()方法

c.创建自定义类的对象

d.创建Thread类的对象,并把c步骤创建的对象作为构造参数传递

优点:避免由于单继承带来的局限性

适合多个程序的代码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。