【Java并发编程学习 1】多线程基础学习

系统管理员 2023-07-16 11:55 1阅读 0赞

### 多线程基础学习 ###

*   *   *  1.线程与进程区别
         *  2.多线程应用场景
         *  3.多线程创建方式
         *   *  3.1第一种继承Thread类 重写run方法
             *  3.2第二种实现Runnable接口，重写run方法
             *  3.3使用匿名内部类方式
         *  4.使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好呢
         *  5.动线程是使用调用start方法还是run方法
         *  6.多线程运行状态
         *   *  6.1新建状态
             *  6.2就绪状态
             *  6.3运行状态
             *  6.4阻塞状态
             *  6.5死亡状态
         *  7.join()方法作用
         *  8.设置优先级
         *  9.yield()方法
         *  10.守护线程是什么
         *  11.多线程的常用方法
         *  12.基础线程面试题

### 1.线程与进程区别 ###

1.  每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合，它可以在程序里独立执行。所以线程基本上是轻量级的进程，它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
2.  如果有大量的线程也不行，会影响性能，因为操作系统需要在它们之间切换，更多的线程需要更多的内存空间，线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的，需要防止线程死锁情况的发生。

**总结：一个进程可以包含多个线程，一个线程只能对应一个进程。一个程序至少有一个进程。进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是程序执行的最小单位**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzEyMjA5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 2.多线程应用场景 ###

例如: 迅雷多线程下载、数据库连接池、分批发送短信等。

### 3.多线程创建方式 ###

#### 3.1第一种继承Thread类 重写run方法 ####

package com.lijie;
    
    public class CreateThread extends Thread { 
        // run方法中编写 多线程需要执行的代码
        public void run() { 
            for (int i = 0; i < 10; i++) { 
                System.out.println("i:" + i);
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            // 1.创建一个线程
            CreateThread createThread = new CreateThread();
            // 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法，而是start方法
            createThread.start();
        }
    }

#### 3.2第二种实现Runnable接口，重写run方法 ####

package com.lijie;
    
    public class CreateRunnable implements Runnable { 
    
        public void run() { 
            for (int i = 0; i < 10; i++) { 
                System.out.println("i:" + i);
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            // 1.创建一个线程
            CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();
            // 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法，而是start方法
            Thread thread = new Thread(createThread);
            thread.start();
        }
    }

#### 3.3使用匿名内部类方式 ####

package com.lijie;
    
    public class CreateRunnable { 
    
        public static void main(String[] args) { 
            //创建多线程创建开始
            Thread thread = new Thread(new Runnable() { 
                public void run() { 
                    for (int i = 0; i < 10; i++) { 
                        System.out.println("i:" + i);
                    }
                }
            });
            thread.start();
        }
    }

### 4.使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好呢 ###

使用实现实现Runnable接口好，原因是Java语言是单继承多实现语言，就算实现了接口还可以继续继承，继承了类的话就不能再继承。

### 5.动线程是使用调用start方法还是run方法 ###

启动显示是调用start方法，run是启动时运行的方法

### 6.多线程运行状态 ###

线程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一：新建状态、就绪状态、运行状态、（也叫挂起状态）阻塞状态，及死亡状态。  
![在这里插入图片描述][2020031816454388.png]

#### 6.1新建状态 ####

当用new操作符创建一个线程时， 例如new Thread®，线程还没有开始运行，此时线程处在新建状态。

#### 6.2就绪状态 ####

一个新创建的线程并不会自动开始运行，要执行线程，必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程。当start()方法创建线程运行的系统资源（这就叫就绪状态）

处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法，线程还必须同其他线程竞争CPU时间片，只有获得CPU时间片才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中，不可能同时运行多个线程，一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。

时间片即CPU分配给各个程序的时间，每个线程被分配一个时间段，称作它的时间片。

#### 6.3运行状态 ####

当线程获得CPU时间后，它才进入运行状态，真正开始执行run()方法.

#### 6.4阻塞状态 ####

线程运行过程中，可能由于各种原因进入阻塞状态:（阻塞后立即进入就绪状态）

1.  线程通过调用sleep方法进入睡眠状态；
2.  线程调用一个在I/O上被阻塞的操作，即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者；
3.  线程试图得到一个锁，而该锁正被其他线程持有；
4.  线程在等待某个触发条件；

#### 6.5死亡状态 ####

有两个原因会导致线程死亡：

1.  run方法正常退出而自然死亡，
2.  一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。

为了确定线程在当前是否存活着（就是要么是可运行的，要么是被阻塞了），需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞，这个方法返回true； 如果线程仍旧是new状态且不是可运行的， 或者线程死亡了，则返回false.

### 7.join()方法作用 ###

t.join()方法的作用，是等待 t 这个线程结束，就是等我结束了 其他的线程在执行。

比如我在B线程中执行A线程，就会出现执行完A线程后在执行B线程

### 8.设置优先级 ###

现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程，线程分配得到的时间片的多少决定了线程使用处理器资源的多少，也对应了线程优先级这个概念。在JAVA线程中，通过一个int priority来控制优先级，范围为1-10，其中10最高，默认值为5。下面是源码（基于1.8）中关于priority的一些量和方法。

package com.lijie;
    
    class PrioritytThread implements Runnable { 
    
    	public void run() { 
    		for (int i = 0; i < 100; i++) { 
    			System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i);
    		}
    	}
    }
    
    public class ThreadDemo { 
    	
    	public static void main(String[] args) { 
    		//创建俩个线程分配优先级
    		PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread();
    		Thread t1 = new Thread(prioritytThread);
    		Thread t2 = new Thread(prioritytThread);
    		t1.start();
    		// 注意设置了优先级， 不代表每次都一定会被执行。 只是CPU调度会有限分配
    		t1.setPriority(10);
    		t2.start();
    	}
    }

### 9.yield()方法 ###

Thread.yield()方法的作用：暂停当前正在执行的线程，并执行其他线程。（可能没有效果）  
yield()让当前正在运行的线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。因此，使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是，实际中无法保证yield()达到让步的目的，因为，让步的线程可能被线程调度程序再次选中。  
结论：大多数情况下，yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态，但有可能没有效果。

### 10.守护线程是什么 ###

**守护线程，专门用于服务其他的线程，如果其他的线程（即用户自定义线程）都执行完毕，连main线程也执行完毕，那么Jvm就会退出（即停止运行），连Jvm都停止运行了，守护线程当然也就停止执行了。**

我们使用 setDaemon(true) 方法设置为守护线程  
把一个线程设置成为了守护线程后就会和主线程一起销毁 ，及关闭应用程序之前销毁

package com.lijie;
    
    public class DaemonThread { 
    
        public static void main(String[] args) { 
            Thread thread = new Thread(new Runnable() { 
                @Override
                public void run() { 
                    while (true) { 
                        try { 
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (Exception e) { 
                            // TODO: handle exception
                        }
                        System.out.println("我是子线程");
                    }
                }
            });
    
            //在此设置为守护进程
            thread.setDaemon(true);
            thread.start();
            for (int i = 0; i < 10; i++) { 
                try { 
                    Thread.sleep(100);
                } catch (Exception e) { 
    
                }
                System.out.println("我是主线程");
            }
            System.out.println("主线程执行完毕!");
        }
    }

### 11.多线程的常用方法 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th>方法作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>sleep()</td> 
   <td>强迫一个线程睡眠Ｎ毫秒</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>isAlive()</td> 
   <td>判断一个线程是否存活。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>join()</td> 
   <td>等待线程终止。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>activeCount()</td> 
   <td>程序中活跃的线程数。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>enumerate()</td> 
   <td>枚举程序中的线程。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>currentThread()</td> 
   <td>得到当前线程。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>isDaemon()</td> 
   <td>一个线程是否为守护线程。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>setDaemon()</td> 
   <td>设置一个线程为守护线程。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>setName()</td> 
   <td>为线程设置一个名称。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>wait()</td> 
   <td>强迫一个线程等待。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>notify()</td> 
   <td>通知一个线程继续运行。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>setPriority()</td> 
   <td>设置一个线程的优先级。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 12.基础线程面试题 ###

1.进程与线程的区别？  
答：进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是程序执行的最小单位.。一个进程可以包含多个线程，一个线程只能对应一个进程。一个程序至少有一个进程。

2.为什么要用多线程？  
答：为了提高程序效率，充分利用CPU的资源

3.多线程创建方式？  
答：继承Thread或Runnable 接口或使用匿名内部类方式

4.是继承Thread类好还是实现Runnable接口好？  
答：使用实现实现Runnable接口好，原因是Java语言是单继承多实现语言，就算实现了接口还可以继续继承，继承了类的话就不能再继承。

5.你在哪里用到了多线程？  
答：主要能体现到多线程提高程序效率。  
比如：分批发送短信、数据库连接池、迅雷多线程下载等。

6.多线程运行状态有哪几种  
答：线程从创建、运行到结束有五个状态：新建状态、就绪状态、运行状态、挂起状态、死亡状态。

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