线程初步了解

朱雀 2022-02-01 06:31 280阅读 0赞

**一.概念了解**  
**进程** ：是一个正在执行中的程序，每一个进程执行都有一个执行顺序，该顺序是一个执行路径，或者叫一个控制单元；  
**线程**：就是进程中的一个独立控制单元，线程在控制着进程的执行。一个进程中至少有一个进程。  
**多线程**：一个进程中不只有一个线程。

**二.为什么要用多线程：**  
　　　　①、为了更好的利用cpu的资源，如果只有一个线程，则第二个任务必须等到第一个任务结束后才能进行，如果使用多线程则在主线程执行任务的同时可以执行其他任务，而不需要等待；  
　　　　②、进程之间不能共享数据，线程可以；  
　　　　③、系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源，创建线程代价比较小；  
　　　　④、Java语言内置了多线程功能支持，简化了java多线程编程。  
**三.线程的生命周期：**  
**新建** ：从新建一个线程对象到程序start() 这个线程之间的状态，都是新建状态；  
**就绪** ：线程对象调用start()方法后，就处于就绪状态，等到JVM里的线程调度器的调度；  
**运行** ：就绪状态下的线程在获取CPU资源后就可以执行run(),此时的线程便处于运行状态，运行状态的线程可变为就绪、阻塞及死亡三种状态。  
**等待/阻塞/睡眠** ：在一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法后会失去所占有的资源，从而进入阻塞状态，在睡眠结束后可重新进入就绪状态。  
终止 ：run（）方法完成后或发生其他终止条件时就会切换到终止状态。  
**四.创建线程的方法**  
**继承Thread类：**  
　　　　步骤：①、定义类继承Thread；  
　　　　　②、复写Thread类中的run方法；  
　　　　目的：将自定义代码存储在run方法，让线程运行  
　　　　　③、调用线程的start方法：  
　　　　该方法有两步：启动线程，调用run方法。

2、**实现Runnable接口：** 接口应该由那些打算通过某一线程执行其实例的类来实现。类必须定义一个称为run 的无参方法。  
　　　　实现步骤： ①、定义类实现Runnable接口  
　　　　　　　　　　②、覆盖Runnable接口中的run方法  
　　　　　　　　　　　　　将线程要运行的代码放在该run方法中。  
　　　　　　　　　　③、通过Thread类建立线程对象。  
　　　　　　　　　　④、将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。  
　　　　　　　　　　　　　自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。所以要让线程执行指定对象的run方法就要先明确run方法所属对象  
　　　　　　　　　　⑤、调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。  
　　3、**通过Callable和Future创建线程：**  
　　　　实现步骤：①、创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，改方法将作为线程执行体，且具有返回值。  
　　　　　　　　　②、创建Callable实现类的实例，使用FutrueTask类进行包装Callable对象，FutureTask对象封装了Callable对象的call()方法的返回值  
　　　　　　　　　③、使用FutureTask对象作为Thread对象启动新线程。  
　　　　　　　　　④、调用FutureTask对象的get（）方法获取子线程执行结束后的返回值。  
**五.继承Thread类和实现Runnable接口、实现Callable接口的区别。**  
　　\*\*继承Thread：\*\*线程代码存放在Thread子类run方法中。  
　　　　　　　　优势：编写简单，可直接用this.getname（）获取当前线程，不必使用Thread.currentThread（）方法。  
　　　　　　　　劣势：已经继承了Thread类，无法再继承其他类。  
　　\*\*实现Runnable：\*\*线程代码存放在接口的子类的run方法中。  
　　　　　　　　优势：避免了单继承的局限性、多个线程可以共享一个target对象，非常适合多线程处理同一份资源的情形。  
　　　　　　　　劣势：比较复杂、访问线程必须使用Thread.currentThread（）方法、无返回值。  
　　**实现Callable：**  
　　　　　　　　优势：有返回值、避免了单继承的局限性、多个线程可以共享一个target对象，非常适合多线程处理同一份资源的情形。  
　　　　　　　　劣势：比较复杂、访问线程必须使用Thread.currentThread（）方法  
**六.线程状态管理**  
　　**1、线程睡眠—sleep：**  
　　　　线程睡眠的原因：线程执行的太快，或需要强制执行到下一个线程。  
　　　　线程睡眠的方法（两个）：sleep（long millis）在指定的毫秒数内让正在执行的线程休眠。  
　　　　　sleep（long millis，int nanos）在指定的毫秒数加指定的纳秒数内让正在执行的线程休眠。  
　**线程睡眠的代码演示：**  
　 public class SynTest \{  
public static void main(String\[\] args) \{  
new Thread(new CountDown(),“倒计时”).start();  
\}  
\}

class CountDown implements Runnable\{  
int time = 10;  
public void run() \{  
while (true) \{  
if(time>=0)\{  
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “:” + time–);  
try \{  
Thread.sleep(1000); //睡眠时间为1秒  
\} catch (InterruptedException e) \{  
e.printStackTrace();  
\}  
\}  
\}  
\}  
\}  
**2、线程让步—yield：**  
　　 该方法和sleep方法类似，也是Thread类提供的一个静态方法，可以让正在执行的线程暂停，但是不会进入阻塞状态，而是直接进入就绪状态。相当于只是将当前线程暂停一下，然后重新进入就绪的线程池中，让线程调度器重新调度一次。也会出现某个线程调用yield方法后暂停，但之后调度器又将其调度出来重新进入到运行状态。  
　　 public class SynTest \{  
public static void main(String\[\] args) \{  
yieldDemo ms = new yieldDemo();  
Thread t1 = new Thread(ms,“张三吃完还剩”);  
Thread t2 = new Thread(ms,“李四吃完还剩”);  
Thread t3 = new Thread(ms,“王五吃完还剩”);  
t1.start();  
t2.start();  
t3.start();  
\}  
\}  
class yieldDemo implements Runnable\{  
int count = 20;  
public void run() \{  
while (true) \{  
if(count>0)\{  
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + count-- + “个瓜”);  
if(count % 2 == 0)\{  
Thread.yield();　　　　　　　　　　　　　　　　　　//线程让步  
\}  
\}  
\}  
\}  
\}  
**sleep和yield的区别：**  
　　　　①、sleep方法声明抛出InterruptedException，调用该方法需要捕获该异常。yield没有声明异常，也无需捕获。  
　　　　②、sleep方法暂停当前线程后，会进入阻塞状态，只有当睡眠时间到了，才会转入就绪状态。而yield方法调用后 ，是直接进入就绪状态。  
　**3、线程合并—join：**  
　　当B线程执行到了A线程的.join（）方法时，B线程就会等待，等A线程都执行完毕，B线程才会执行。  
　　**join可以用来临时加入线程执行。**  
　　public static void main(String\[\] args) throws InterruptedException \{  
yieldDemo ms = new yieldDemo();  
Thread t1 = new Thread(ms,“张三吃完还剩”);  
Thread t2 = new Thread(ms,“李四吃完还剩”);  
Thread t3 = new Thread(ms,“王五吃完还剩”);  
t1.start();  
t1.join();

t2.start();
        t3.start();
        System.out.println( "主线程");
    }

**4、停止线程**  
　　开启多线程运行，运行的代码通常是循环结构，只要控制住循环，就可以让run方法结束，也就是线程结束。  
　　具体代码如下：  
　　public class StopThread \{

public static void main(String[] args) {
        int num = 0;
        StopTh st = new StopTh();
        Thread t1 = new Thread(st);
        Thread t2 = new Thread(st);
        t1.start();
        t2.start();
        //设置主线程执行50次，执行结束之后停止线程
        while (true) {
            if(num++ == 50){                        
                st.flagChange();
                break;
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "..." + num);
        }
    }

class StopTh implements Runnable\{

private boolean flag = true;
    public void run() {
        while(flag){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "stop run" );
        }
    }
    public void flagChange(){
        flag = false;
    }

\}  
**5、设置优先级：**  
　　每个线程执行时都有一个优先级的属性，优先级高的线程可以获得较多的执行机会，而优先级低的线程则获得较少的执行机会。与线程休眠类似，线程的优先级仍然无法保障线程的执行次序。只不过，优先级高的线程获取CPU资源的概率较大，优先级低的也并非没机会执行。  
　　**Thread类中提供了优先级的三个常量，代码如下：**  
　　 MAX\_PRIORITY =10  
MIN\_PRIORITY =1  
NORM\_PRIORITY=5

ThreadDemo td = new ThreadDemo();
     Thread t1 = new Thread(td,"张三");
      t1.priority(9);　　　　　　　　　　　　//设置优先级
      t1.start();　　　　　　　　　　　　　　//设置完毕