到底什么是线程？线程与进程有哪些区别？

墨蓝 2024-03-25 16:43 9阅读 0赞

上一篇文章我们讲述了什么是进程，进程的基本调度

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那么本篇文章我们将了解一下什么是线程？线程与进程有哪些区别？线程应该怎么去编程？

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**目录**

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一、什么是线程+线程的概念

二、为什么要有线程？

三、进程和线程的区别

3.1 java线程和操作系统线程的关系

四、线程的创建

五、需要主要的几个地方

六、Thread类里面的一些其他方法

6.1Thread几个常见属性

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## 一、什么是线程+线程的概念 ##

> 进程，是比较“重量的”速度慢/消耗资源多的，那么创建一个进程，成本比较高；销毁一个进程，成本也比较高；调度一个进程，成本也挺高的。进程包含线程，一个进程里可以有多个线程，多个线程之间也是并发执行的。
> 
> 那么线程，则是更轻量的进程（轻量级进程），一个进程中可以包含多个线程，此时这多个线程每个线程都是一个独立可以调度执行的“执行流”，同时这些进程共用一份进程的系统资源，（意味着，对于线程而言，系统资源是已经分配好了的，创建线程就省下了分配资源开销）。一个线程就是一个 "执行流". 每个线程之间都可以按照顺讯执行自己的代码. 多个线程之间 "同时" 执行着多份代码。

> **一个进程中的多个线程之间，共用同一份系统资源：**
> 
> **1.（内存空间）**
> 
> **2.（文件描述符表）**

> 操作系统，真正调度的是在调度线程，而不是进程。
> 
> 线程是操作系统调度运行的基本单位
> 
> 进程是操作系统资源分配的基本单位

举例：滑稽老铁吃鸡

多进程吃鸡：

![c3da8da569dd4d09abab21a00776c0e4.png][]

多线程吃鸡：

![17e7f2e3fc4443d6927ed7f1b26028d4.png][]

>  **并不是线程越多越好，如果线程过多会影响系统的效率，如果一个线程出现了异常，可能会导致此进程中的所有线程全部崩溃！！！**

## **二、为什么要有线程？** ##

> 首先, "并发编程" 成为 "刚需".
> 
>  *  单核 CPU 的发展遇到了瓶颈. 要想提高算力, 就需要多核 CPU. 而并发编程能更充分利用多核 CPU资源.
>  *  有些任务场景需要 "等待 IO", 为了让等待 IO 的时间能够去做一些其他的工作, 也需要用到并发编程.
> 
> 其次, 虽然多进程也能实现 并发编程, 但是线程比进程更轻量.
> 
>  *  创建线程比创建进程更快.
>  *  销毁线程比销毁进程更快.
>  *  调度线程比调度进程更快.
> 
> 最后, 线程虽然比进程轻量, 但是人们还不满足, 于是又有了 "线程池"(ThreadPool) 和 "协程"  
> (Coroutine)

## 三、进程和线程的区别 ##

> **1.进程包含线程**
> 
> **2.进程有自己独立的内存空间和文件描述符表，同一个进程中的多个线程之间，共用同一份地址空间和文件描述符表**
> 
> **3.进程是操作系统资源分配的基本单位，线程是操作系统调度执行的基本单位**
> 
> **4.进程之间具有独立性，一个进程挂了，不会影响其他的进程；同一个进程里面的线程挂了，可能会有全部的线程都挂掉**

![5ae77cc3e24049e8ad6948b4307699ba.png][]

#### 3.1 java线程和操作系统线程的关系 ####

> 线程是操作系统中的概念. 操作系统内核实现了线程这样的机制, 并且对用户层提供了一些 API 供用户使用(例如 Linux 的 pthread 库).
> 
> Java 标准库中 Thread 类可以视为是对操作系统提供的 API 进行了进一步的抽象和封装.

## 四、线程的创建 ##

> **方法1：继承Thread类**
> 
> 1) 继承 Thread 来创建一个线程类.
> 
>     class MyThread extends Thread {
>     @Override
>     public void run() {
>     System.out.println("hello world");
>        }
>     }
> 
> 2) 创建 MyThread 类的实例  
> 
> 
>     MyThread t = new MyThread();
> 
> 3) 调用 start 方法启动线程  
> 
> 
>     t.start(); // 线程开始运行
> 
> 上述代码涉及俩个线程：
> 
> 1.main方法所对应的线程（一个进程里面至少得有一个线程）也可以成为主线程
> 
> 2.通过t.start()创建的新的线程
> 
> ![df95f0c071564dfdb9ec38df88b5d5fd.png][]
> 
> ![c4767469b2174fbfb344922fc8d769f3.png][]

> **方法二：实现Runnable接口**
> 
> 1) 实现 Runnable 接口
> 
>     class MyRunnable implements Runnable {
>     @Override
>     public void run() {
>     System.out.println("这里是线程运行的代码");
>         }
>     }
> 
> 2) 创建 Thread 类实例, 调用 Thread 的构造方法时将 Runnable 对象作为 target 参数.
> 
>     Thread t = new Thread(new MyRunnable());
> 
> 3) 调用 start 方法
> 
>     t.start(); // 线程开始运行
> 
> ![28f3aab16fb249e3b57aa7dfaf780dc3.png][]
> 
> ![531e9593eb8a461bbc8c9e0e4db1a488.png][]

> 第一种写法是使用Thread的run描述线程入口
> 
> 第二章写法是使用Runnable interface 来描述线程入口
> 
> 没有本质区别

> **方法三：继承Thread，使用匿名内部类**
> 
>     public class ThreadDemo1 {
>         public static void main(String[] args) {
>             Thread t = new Thread(){
>                 @Override
>                 public void run(){
>                     while (true){
>                         System.out.println("hello t"+ Thread.currentThread().getName());
>                         try {
>                             Thread.sleep(1000);
>                         } catch (InterruptedException e) {
>                             e.printStackTrace();
>                         }
>                     }
>                 }
>             };
>             t.start();
>         }
>     }
> 
> ![32f4415ffa334c6ba8737a22aec38510.png][]

> **第四种：实现Runnable，使用匿名内部类，内部类（定义在类里面的类）**
> 
>     public class MyRunnable2 {
>         public static void main(String[] args) {
>             Thread t = new Thread(new Runnable() {
>                 @Override
>                 public void run() {
>                     System.out.println("hello t");
>                     try {
>                         Thread.sleep(1000);
>                     } catch (InterruptedException e) {
>                         e.printStackTrace();
>                     }
>                 }
>             });
>             t.start();
>         }
>     }
> 
> ![32b0e91c7adb41129b0dea10d24a7308.png][]
> 
>  \{ 放到哪里就是针对哪个类创建的匿名内部类

> **第五种：使用Lambda表达式，最简单直观的方法**
> 
> **lambda表达式的基本写法：（）->\{ \}**
> 
>     public class MyThreadDemo3 {
>         public static void main(String[] args) {
>             Thread t = new Thread(() -> {
>                 while (true){
>                     System.out.println("hello t"+Thread.currentThread().getName());
>                     try {
>                         Thread.sleep(1000);
>                     } catch (InterruptedException e) {
>                         e.printStackTrace();
>                     }
>                 }
>             });
>             t.start();
>         }
>     }
> 
> ![d691228e94d44d31945409af65df6a6a.png][]

## 五、需要主要的几个地方 ##

> 1.sleep是Thread的静态方法，参数单位是ms，1s = 1000ms。
> 
> 2.t.strat()是调用操作系统的api，创建新线程，新的线程里调用t.run，另外启动了一个执行流，新的线程来执行另一个while循环。
> 
> 3.如果调用的是t.run(),而不是t.start(),那么只会有一个线程来执行，也就是只有一个循环，进入第一个死循环就出不去了，如下图：
> 
> ![dad5a0e3d7b348e790bad35bea1a7ac5.png][]
> 
> ![e9a461854277491fa080326d42ebf595.png][]
> 
> ![26eb9f43782e464e992760e348132db3.png][]
> 
>  4.run叫入口方法，是一个特殊的方法，只是重写了父类的方法，然后这个方法就被Java自动执行到了。

当我们的代码在运行时，可以使用JDK自身带的软件去查看线程

![f31698e4bb7f4086ad08af727a1d6314.png][]

![90fe212fa1674393b9c45e94a37b58fc.png][]

![6d90bb7e9a8845eaa29fe9ba64917365.png][]

![34875d8361b24bcab1d7fc24c94831ad.png][]

描述线程中的代码执行到哪里了

## 六、Thread类里面的一些其他方法 ##

> Thread 类是 JVM 用来管理线程的一个类，换句话说，每个线程都有一个唯一的 Thread 对象与之关联。  
> 用我们上面的例子来看，每个执行流，也需要有一个对象来描述，类似下图所示，而 Thread 类的对象就是用来描述一个线程执行流的，JVM 会将这些 Thread 对象组织起来，用于线程调度，线程管理。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Thread()</td> 
   <td>创建线程对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Thread(Runnable target)</td> 
   <td>使用 Runnable 对象创建线程对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Thread(String name)</td> 
   <td>创建线程对象，并命名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Thread(Runnable target, String name)</td> 
   <td>使用 Runnable 对象创建线程对象，并命名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>【了解】Thread(ThreadGroup group,<br> Runnable target)</td> 
   <td>线程可以被用来分组管理，分好的组即为线程组，这<br> 个目前我们了解即可</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 6.1Thread几个常见属性 ####

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>属性</td> 
   <td>获取方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ID</td> 
   <td>getId()</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>名称</td> 
   <td>getName()</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>状态</td> 
   <td>getState()</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>优先级</td> 
   <td>getPriority()</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>是否后台线程</td> 
   <td>isDaemon()</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>是否存活</td> 
   <td>isAlive()</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>是否被中断</td> 
   <td>isInterrupted()</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 关于后台线程，需要记住一点：JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后，才会结束运行。  
> isDaemon（）设置为true表示是后台线程，false是前台线程，前台线程会阻止java进程结束，必须得java进程中所有得前台线程都执行完，java进程才能结束，创建的线程默认是前台的。

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##  ##

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[90fe212fa1674393b9c45e94a37b58fc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/477eeca8443d4b98a68770f7411cebef.png
[6d90bb7e9a8845eaa29fe9ba64917365.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/810bd53fce2344979b798b4640dc9e82.png
[34875d8361b24bcab1d7fc24c94831ad.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/a8c3d8dd989a40149a8bb7959fcc3e58.png