Java并发之线程入门一

简介: Java并发之线程入门一、什么是线程?二、线程状态2.1、创建新的线程2.1.1继承Thread类创建线程2.1.1实现Runnable接口创建线程2.2可运行的线程2.3等待线程2.4被终止的线程三、中断线程四、线程属性4.1线程优先级4.2守护线程练习

一、什么是线程?


线程(英语:thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。在Unix System V及SunOS中也被称为轻量进程(lightweight processes),但轻量进程更多指内核线程(kernel thread),而把用户线程(user thread)称为线程。


线程是独立调度和分派的基本单位.线程可以为操作系统内核调度的内核线程,如Win32线程;由用户进程自行调度的用户线程,如Linux平台的POSIX Thread;或者由内核与用户进程,如Windows 7的线程,进行混合调度。同一进程中的多条线程将共享该进程中的全部系统资源,如虚拟地址空间,文件描述符和信号处理等等。但同一进程中的多个线程有各自的调用栈(call stack),自己的寄存器环境(register context),自己的线程本地存储(thread-local storage)。


一个进程可以有很多线程,每条线程并行执行不同的任务。


在多核或多CPU,或支持Hyper-threading的CPU上使用多线程程序设计的好处是显而易见,即提高了程序的执行吞吐率。在单CPU单核的计算机上,使用多线程技术,也可以把进程中负责I/O处理、人机交互而常被阻塞的部分与密集计算的部分分开来执行,编写专门的workhorse线程执行密集计算,从而提高了程序的执行效率。


二、线程状态


线程有6种状态


1.New(新创建)


2.Runnable(可运行)


3.Blocked(被阻塞)


4.Waiting(等待)


5.Timed wating(计时等待)


6.Terminated(被终止)


要确定一个线程状态。可以调用getState方法


2.1、创建新的线程


常用的创建方式:


1)继承Thread类创建线程


2)实现Runnable接口创建线程


继承关系:

c7490581d2fe4c45ac52a2a2e77bb163.png

2.1.1继承Thread类创建线程


第一步:创建一个类T 使它继承Thread


class T extends Thread{}


第二步骤:重写run方法


@Override public void run(){这里写自己的逻辑方法}


第三步:创建Cat的实例,然后启动线程,即调用线程的start方法


T t = new T(); t.start();


调用start();就会创建一个新的线程,它会执行刚刚重写的run方!!!


代码实列:

package com.final_.thread01;
/**
 * @autor 笑霸fianl~
 * 欢迎访问GitHub:https://github.com/XBfinal
 * 欢迎访问Gitee:https://gitee.com/XBfianl
 * 欢迎访问CSDN:https://blog.csdn.net/weixin_52062043
 * 演示通过继承Thread类创建线程
 */
public class Thread01 {
    //创建一个CAT对象
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat();
        /******************************/
        cat.start();
        //start就是启动了一个新的线程,程序不会阻塞在这里,还会继续执行main线程
        System.out.println("主线程不会阻塞 继续执行"+  Thread.currentThread().getName());
        for(int i=0;i<100;++i){
            System.out.println(i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
//1.该类继承了Thread 该类就可以当成线程使用
//2.重写run,添加自己的业务逻辑
class Cat extends Thread{
    @Override
    public void run() {//重写run,添加自己的业务逻辑
        //每个1秒 输出喵喵
       while(true){
           System.out.println("喵喵");
           //让线程休眠1秒
           try {
               Thread.sleep(500);//抛出异常快捷键 ctrl+alt+t
           } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
    }
}
/*****************************************************/
//假如Cat已经继承了其他类 我要实现多线程怎么办?


4e21cafb67c24b3296f36b84e48f4be8.png


以上代码可以看出 有两个线程,每一个线程都在执行循环,所以这个程序在同时执行两个线程(现在在宏观上这么理解,后面有机会讲并发和并行)


注意不能直接调用run方法。如果直接调用他不会创建一个新的线程。


问题😕/假如Cat已经继承了其他类 我要实现多线程怎么办?


所以还能实现Runnable接口方式创建多线程。


2.1.2实现Runnable接口创建线程


1.定义一个类实现Runnable接口,一样要重写run()方法,这个run()方法和Thread中的run()方法一样.


class Dog implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            System.out.println("小狗汪汪叫");
            //休眠1秒
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}


2.创建实例,并运行


注意这里不能直接调用start方法,接口没有start方法,但是也不不能直接调用run方法


所以可以间接调用下列代码:


public class Thread02 {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        //dog.start
        //不行了,接口没有start方法,但是也不不能直接调用run方法
        //所以可以把dog放入Thread中
        Thread thread = new Thread(dog);//这里使用了静态代理模式
        thread.start();
    }
}


66b3d8e549fd4e2b9a9f98e4e0d3180a.png

66b3d8e549fd4e2b9a9f98e4e0d3180a.png2.2可运行的线程

一旦调用star方法,该线程就处于Runnable(可运行)状态,一个可运行线程是否运行要看系统提供运行的时间


记住在给定时间内,可运行线程可能运行,也可能没有运行(所以这叫可运行线程,不见运行线程)


2.3等待线程


调用Thread.sleep();可以让线程等待单位是毫秒


注意此处有异常抛出


  try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }


当然也可以thows。


2.4被终止的线程


原因1.run方法自然死亡或者正常退出


原因2.没有捕获异常终止了run方法而意外死亡


相关的方法


void join()//等待终止线程
void join(long millis)//等待终止线程或者经过指定的毫秒数


三、中断线程


中断(Interrupt)一个线程意味着在该线程完成任务之前停止其正在进行的一切,有效地中止其当前的操作。 线程是死亡、还是等待新的任务或是继续运行至下一步,就取决于这个程序。 虽然初次看来它可能显得简单,但是,你必须进行一些预警以实现期望的结果。


void interrrupt())//向线程发送中断请求。线程的中断状态将会被设置为true


package com.final_.thread01;
/**
 * @autor 笑霸fianl~
 * 欢迎访问GitHub:https://github.com/XBfinal
 * 欢迎访问Gitee:https://gitee.com/XBfianl
 * 欢迎访问CSDN:https://blog.csdn.net/weixin_52062043
 */
public class T03 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new MyThread();
        t.start();
        Thread.sleep(1); // 暂停1毫秒
        t.interrupt(); // 中断t线程
        t.join(); // 等待t线程结束
        System.out.println("end");
    }
}
class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        int n = 0;
        while (! isInterrupted()) {
            n ++;
            System.out.println(n + " hello!");
        }
    }
}

66b3d8e549fd4e2b9a9f98e4e0d3180a.png

四、线程属性


4.1线程优先级


如果有几个高优先级的线程没有进入非活动状态,低优先级的线程可能永远不会执行,尽管会让低优先级的线程饿死,系统也会在高优先级的线程中选择。


55d4535b1a2f4080b1f4e4deef71738c.png


代码:


public static void main(String[] args) {
    System.out.println(Thread.currentThread().getPriority());
}


4.2守护线程


线程可以是守护线程或用户线程。


唯一的作用守护线程是服务提供者线程。


我们可以通过使用setDaemon()方法通过传递true作为参数,使线程成为一个守护线程


守护线程应该永远不去访问固有资源,因为它会在任何的时候甚至在一个操作的中间发生中断


源代码:


//这一个方法必须在线程启动之前调用
  public final void setDaemon(boolean on) {
        checkAccess();
        if (isAlive()) {
            throw new IllegalThreadStateException();
        }
        daemon = on;
    }

练习


主线程每隔1秒输出 i你好 一共10次


当主线程输出到 i=5时,启动一个子线程(用Runnable)实现,每隔1秒输出我来了j,j=10,退出 主线程继续输出


代码:


package com.fianl_.ThreadMethod;
/**
 * @autor 笑霸fianl~
 * 欢迎访问GitHub:https://github.com/XBfinal
 * 欢迎访问Gitee:https://gitee.com/XBfianl
 * 欢迎访问CSDN:https://blog.csdn.net/weixin_52062043
 */
/**
 * 主线程每隔1秒输出  i你好 一共10次
 * 当主线程输出到 i=5时,启动一个子线程(用Runnable)实现,每隔1秒输出 我来了j,j=10,退出
 * 主线程继续输出
 *
 * */
public class exercise {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        T1 t1 = new T1();
        for(int i=1;i<=10;i++){
            System.out.println(i+"你好");
            Thread.sleep(1000);
            if(i==5){
                //记住不能直接用t1.start();
                Thread thread = new Thread(t1);
                thread.start();
                thread.join();
            }
        }
    }
}
class T1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for(int j=1;j<=10;j++){
            System.out.println("我来了"+j);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                }
            if(j==10){
                    System.out.println("子线程退出了");
            }
        }
    }
}


c2b935ea5b5145a7a96eeda208fb9b34.png

目录
相关文章
|
3天前
|
Java 程序员 开发者
Java社招面试题:一个线程运行时发生异常会怎样?
大家好,我是小米。今天分享一个经典的 Java 面试题:线程运行时发生异常,程序会怎样处理?此问题考察 Java 线程和异常处理机制的理解。线程发生异常,默认会导致线程终止,但可以通过 try-catch 捕获并处理,避免影响其他线程。未捕获的异常可通过 Thread.UncaughtExceptionHandler 处理。线程池中的异常会被自动处理,不影响任务执行。希望这篇文章能帮助你深入理解 Java 线程异常处理机制,为面试做好准备。如果你觉得有帮助,欢迎收藏、转发!
36 14
|
6天前
|
安全 Java 程序员
Java 面试必问!线程构造方法和静态块的执行线程到底是谁?
大家好,我是小米。今天聊聊Java多线程面试题:线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的?构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节有助于掌握Java多线程机制。下期再见! 简介: 本文通过一个常见的Java多线程面试题,详细讲解了线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的。构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节对掌握Java多线程编程至关重要。
34 13
|
1月前
|
自然语言处理 Java
Java中的字符集编码入门-增补字符(转载)
本文探讨Java对Unicode的支持及其发展历程。文章详细解析了Unicode字符集的结构,包括基本多语言面(BMP)和增补字符的表示方法,以及UTF-16编码中surrogate pair的使用。同时介绍了代码点和代码单元的概念,并解释了UTF-8的编码规则及其兼容性。
108 60
|
7天前
|
安全 Java 开发者
【JAVA】封装多线程原理
Java 中的多线程封装旨在简化使用、提高安全性和增强可维护性。通过抽象和隐藏底层细节,提供简洁接口。常见封装方式包括基于 Runnable 和 Callable 接口的任务封装,以及线程池的封装。Runnable 适用于无返回值任务,Callable 支持有返回值任务。线程池(如 ExecutorService)则用于管理和复用线程,减少性能开销。示例代码展示了如何实现这些封装,使多线程编程更加高效和安全。
|
1月前
|
监控 Java
java异步判断线程池所有任务是否执行完
通过上述步骤,您可以在Java中实现异步判断线程池所有任务是否执行完毕。这种方法使用了 `CompletionService`来监控任务的完成情况,并通过一个独立线程异步检查所有任务的执行状态。这种设计不仅简洁高效,还能确保在大量任务处理时程序的稳定性和可维护性。希望本文能为您的开发工作提供实用的指导和帮助。
109 17
|
2月前
|
Java
Java—多线程实现生产消费者
本文介绍了多线程实现生产消费者模式的三个版本。Version1包含四个类:`Producer`(生产者)、`Consumer`(消费者)、`Resource`(公共资源)和`TestMain`(测试类)。通过`synchronized`和`wait/notify`机制控制线程同步,但存在多个生产者或消费者时可能出现多次生产和消费的问题。 Version2将`if`改为`while`,解决了多次生产和消费的问题,但仍可能因`notify()`随机唤醒线程而导致死锁。因此,引入了`notifyAll()`来唤醒所有等待线程,但这会带来性能问题。
Java—多线程实现生产消费者
|
1月前
|
缓存 安全 算法
Java 多线程 面试题
Java 多线程 相关基础面试题
|
2月前
|
消息中间件 缓存 安全
Java多线程是什么
Java多线程简介:本文介绍了Java中常见的线程池类型,包括`newCachedThreadPool`(适用于短期异步任务)、`newFixedThreadPool`(适用于固定数量的长期任务)、`newScheduledThreadPool`(支持定时和周期性任务)以及`newSingleThreadExecutor`(保证任务顺序执行)。同时,文章还讲解了Java中的锁机制,如`synchronized`关键字、CAS操作及其实现方式,并详细描述了可重入锁`ReentrantLock`和读写锁`ReadWriteLock`的工作原理与应用场景。
|
4天前
|
Python
python3多线程中使用线程睡眠
本文详细介绍了Python3多线程编程中使用线程睡眠的基本方法和应用场景。通过 `time.sleep()`函数,可以使线程暂停执行一段指定的时间,从而控制线程的执行节奏。通过实际示例演示了如何在多线程中使用线程睡眠来实现计数器和下载器功能。希望本文能帮助您更好地理解和应用Python多线程编程,提高程序的并发能力和执行效率。
32 20
|
9天前
|
安全 Java C#
Unity多线程使用(线程池)
在C#中使用线程池需引用`System.Threading`。创建单个线程时,务必在Unity程序停止前关闭线程(如使用`Thread.Abort()`),否则可能导致崩溃。示例代码展示了如何创建和管理线程,确保在线程中执行任务并在主线程中处理结果。完整代码包括线程池队列、主线程检查及线程安全的操作队列管理,确保多线程操作的稳定性和安全性。