多线程入门就这么简单

以你之姓@ 2021-09-15 06:16 334阅读 0赞

# 前言 #

之前花了一个星期回顾了Java集合：

*  [Collection总览][Collection]
 *  [List集合就这么简单【源码剖析】][List]
 *  [Map集合、散列表、红黑树介绍][Map]
 *  [HashMap就是这么简单【源码剖析】][HashMap]
 *  [LinkedHashMap就这么简单【源码剖析】][LinkedHashMap]
 *  [TreeMap就这么简单【源码剖析】][TreeMap]
 *  [ConcurrentHashMap基于JDK1.8源码剖析][ConcurrentHashMap_JDK1.8]
 *  [Set集合就这么简单！][Set]
 *  [Java集合总结【面试题+脑图】，将知识点一网打尽！][Java]

在写文章之前通读了一遍《Java 核心技术 卷一》的并发章节和《Java并发编程实战》前面的部分，回顾了一下以前写过的笔记。从今天开始进入多线程的知识点咯~

之前在学习Java基础的时候学多线程基础还是挺认真的，可是在后面一直没有回顾它，久而久之就把它给忘掉得差不多了..在学习JavaWeb上也一直没用到多线程的地方(我做的东西太水了…)。

由于面试这一部分是占很大比重的，并且学习多线程对我以后的提升也是很有帮助的(自以为)。

我其实也是相当于从零开始学多线程的，如果文章有错的地方还请大家多多包含，不吝在评论区下指正呢~~

# 一、初识多线程 #

## 1.1介绍进程 ##

讲到线程，又不得不提进程了~

进程我们估计是很了解的了，在windows下打开任务管理器，可以发现我们在操作系统上运行的程序都是进程：

![pRCGQk9.png][]

**进程的定义：**

> 进程是**程序的一次执行**，进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的**活动**，进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源**分配和调度的一个独立单位**

*  **进程是系统进行资源分配和调度的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源**

## 1.2回到线程 ##

那系统有了进程这么一个概念了，进程已经是可以进行资源分配和调度了，**为什么还要线程呢**？

为使程序能并发执行，系统必须进行以下的一系列操作：

*  (1)**创建进程**，系统在创建一个进程时，必须为它分配其所必需的、除处理机以外的所有资源，如内存空间、I/O设备，以及建立相应的PCB；
 *  (2)**撤消进程**，系统在撤消进程时，又必须先对其所占有的资源执行回收操作，然后再撤消PCB；
 *  (3)**进程切换**，对进程进行上下文切换时，需要保留当前进程的CPU环境，设置新选中进程的CPU环境，因而须花费不少的处理机时间。

![jVVrdq8.png][]

可以看到进程实现多处理机环境下的进程调度，分派，切换时，**都需要花费较大的时间和空间开销**

引入线程主要是**为了提高系统的执行效率，减少处理机的空转时间和调度切换的时间，以及便于系统管理。**使OS具有更好的并发性

*  简单来说：**进程实现多处理**非常耗费CPU的资源，而我们**引入线程是作为调度和分派的基本单位**（取代进程的部分基本功能**【调度】**）。

那么线程在哪呢？？举个例子：

![tBEwLOm.png][]

也就是说：**在同一个进程内又可以执行多个任务，而这每一个任务我就可以看出是一个线程**。

*  所以说：**一个进程会有1个或多个线程的**！

## 1.3进程与线程 ##

于是我们可以总结出：

*  进程作为资源**分配**的基本单位
 *  线程作为资源**调度**的基本单位，**是程序的执行单元，执行路径**(单线程：一条执行路径，多线程：多条执行路径)。是程序使用CPU的最基本单位。

线程有**3个基本状态**：

*  执行、就绪、阻塞

线程有**5种基本操作**：

*  派生、阻塞、激活、 调度、 结束

![Dizjq7O.jpg][]

**线程的属性：**

*  1)轻型实体；
 *  2)独立调度和分派的基本单位；
 *  3)可并发执行；
 *  4)共享进程资源。

线程有**两个基本类型**：

*  1) **用户级线程**：管理过程全部由用户程序完成，**操作系统内核心只对进程进行管理。**
 *  2) **系统级线程**(核心级线程)：**由操作系统内核进行管理**。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API，以使用户程序可以创建、执行以及撤消线程。

![RmkzKV2.png][]

值得注意的是：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**，程序的执行其实都是在**抢CPU的资源**，CPU的执行权。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

## 1.4并行与并发 ##

**并行：**

*  并行性是指**同一时刻内**发生两个或多个事件。
 *  并行是在**不同**实体上的多个事件

**并发：**

*  并发性是指**同一时间间隔内**发生两个或多个事件。
 *  并发是在**同一实体**上的多个事件

由此可见：并行是针对进程的，**并发是针对线程的**。

## 1.5Java实现多线程 ##

上面说了一大堆基础，理解完的话。我们回到Java中，看看Java是如何实现多线程的~

Java实现多线程是使用Thread这个类的，我们来看看**Thread类的顶部注释**：

![1hDRy43.png][]

通过上面的顶部注释我们就可以发现，创建多线程有**两种**方法：

*  继承Thread，重写run方法
 *  实现Runnable接口，重写run方法

### 1.5.1继承Thread，重写run方法 ###

**创建一个类，继承Thread，重写run方法**

public class MyThread extends Thread { 
    
        @Override
        public void run() {
            for (int x = 0; x < 200; x++) {
                System.out.println(x);
            }
        }
    
    }

我们调用一下测试看看：

public class MyThreadDemo { 
        public static void main(String[] args) {
            // 创建两个线程对象
            MyThread my1 = new MyThread();
            MyThread my2 = new MyThread();
    
            my1.start();
            my2.start();
        }
    }

![ikMNJ6L.png][]

### 1.5.2实现Runnable接口，重写run方法 ###

**实现Runnable接口，重写run方法**

public class MyRunnable implements Runnable { 
    
        @Override
        public void run() {
            for (int x = 0; x < 100; x++) {
                System.out.println(x);
            }
        }
    
    }

我们调用一下测试看看：

public class MyRunnableDemo { 
        public static void main(String[] args) {
            // 创建MyRunnable类的对象
            MyRunnable my = new MyRunnable();
    
            Thread t1 = new Thread(my);
            Thread t2 = new Thread(my);
    
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }

结果还是跟上面是**一样**的，这里我就不贴图了~~~

## 1.6Java实现多线程需要注意的细节 ##

不要将`run()`和`start()`搞混了~

**run()和start()方法区别：**

*  `run()`:仅仅是**封装被线程执行的代码**，直接调用是普通方法
 *  `start()`:首先**启动了线程**，然后再**由jvm去调用该线程的run()方法。**

--------------------

**jvm虚拟机的启动是单线程的还是多线程的?**

*  **是多线程的**。不仅仅是启动main线程，还至少会启动垃圾回收线程的，不然谁帮你回收不用的内存~

--------------------

那么，既然有两种方式实现多线程，我们**使用哪一种**？？？

**一般我们使用实现Runnable接口**

*  **可以避免java中的单继承的限制**
 *  应该将并发**运行任务和运行机制解耦**，因此我们选择实现Runnable接口这种方式！

# 二、总结 #

这篇主要是讲解了线程是什么，理解线程的基础对我们往后的学习是有帮助的。这里主要是**简单的入了个门**

在阅读顶部注释的时候我们发现有”优先级“、”后台线程“这类的词，这篇是没有讲解他们是什么东西的~所以下一篇**主要讲解的是Thread的API**~敬请期待哦~

使用线程其实会导致我们数据不安全，甚至程序无法运行的情况的，这些问题都会再后面讲解到的~

之前在学习操作系统的时候根据《计算机操作系统-汤小丹》这本书也做了一点点笔记，都是比较**浅显的知识点**。或许对大家有帮助~

*  [操作系统第一篇【引论】][Link 1]
 *  [操作系统第二篇【进程管理】][Link 2]
 *  [操作系统第三篇【线程】][Link 3]
 *  [操作系统第四篇【处理机调度】][Link 4]
 *  [操作系统第五篇【死锁】][Link 5]
 *  [操作系统第六篇【存储器管理】][Link 6]
 *  [操作系统第七篇【设备管理】][Link 7]

参考资料：

*  《Java 核心技术卷一》
 *  《Java并发编程实战》
 *  《计算机操作系统-汤小丹》

> 如果文章有错的地方欢迎指正，大家互相交流。习惯在微信看技术文章，想要获取更多的Java资源的同学，可以**关注微信公众号:Java3y**。为了大家方便，刚新建了一下**qq群：742919422**，大家也可以去交流交流。谢谢支持了！希望能多介绍给其他有需要的朋友

**文章的目录导航**：

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[List]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484130&idx=1&sn=4052ac3c1db8f9b33ec977b9baba2308&chksm=ebd743e3dca0caf51b170fd4285345c9d992a5a56afc28f2f45076f5a820ad7ec08c260e7d39#rd
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[HashMap]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484139&idx=1&sn=bb73ac07081edabeaa199d973c3cc2b0&chksm=ebd743eadca0cafc532f298b6ab98b08205e87e37af6a6a2d33f5f2acaae245057fa01bd93f4#rd
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[ConcurrentHashMap_JDK1.8]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484161&idx=1&sn=6f52fb1f714f3ffd2f96a5ee4ebab146&chksm=ebd74200dca0cb16288db11f566cb53cafc580e08fe1c570e0200058e78676f527c014ffef41#rd
[Set]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484165&idx=1&sn=fe2aaa3ced88e9fbe153f339be695797&chksm=ebd74204dca0cb12f2b2c7988adf778b1d828ec15543556dd917235c3d97d343fe8827a951bd#rd
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[Link 6]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484186&idx=7&sn=3e027ee134e65c5cfae67218ce69a06a&chksm=ebd7421bdca0cb0d29437cad1483f5f59cf1ea9da57bf64900e52a2cd3d63e8fbaaeef9f2c51#rd
[Link 7]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247484186&idx=8&sn=01562e2dee725260460898e31edd8d29&chksm=ebd7421bdca0cb0d9011b0e63154b0052ede92030537c9be3fcf3a34dac059f79926bdaf98ca#rd
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