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线程与进程区别
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,或者是程序的特殊段,它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。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。
使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理,程序的运行速度可能加快,在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
如果有大量的线程,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: 进程是所有线程的集合,每一个线程是进程中的一条执行路径。
多线程应用场景?
答:主要能体现到多线程提高程序效率。
举例: 迅雷多线程下载、数据库连接池、分批发送短信等。
多线程创建方式
第一种继承Thread类 重写run方法
//1. 继承thread类,重写run方法,run方法中,需要线程执行代码 class ThreadDemo01 extends Thread { // run方法中,需要线程需要执行代码 @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.print("子id:" + this.getId() + ","); System.out.print("name:" + getName()); System.out.println("..i:" + i); System.out.println(); } } } // 1.什么是线程 线程是一条执行路径,每个线程都互不影响。 // 2.什么是多线程,多线程在一个进程中,有多条不同的执行路径,并行执行。目的为了提高程序效率。 // 3.在一个进程中,一定会主线程。 // 4.如果连线程主线程都没有,怎么执行程序。 // 线程几种分类 用户线程、守护线程 // 主线程 子线程 GC线程 public class Test001 { // 交替執行 public static void main(String[] args) { System.out.println("main... 主线程开始..."); // 1.创建线程 ThreadDemo01 threadDemo01 = new ThreadDemo01(); // 2.启动线程 threadDemo01.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("main..i:" + i); } System.out.println("main... 主线程结束..."); } }
第二种实现Runnable接口,重写run方法
class ThreadDemo02 implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(" 子 i:" + i); } } } // 1.实现runable接口,重写run方法 public class Thread002 { public static void main(String[] args) { System.out.println("main... 主线程开始..."); // 创建线程 ThreadDemo02 threadDemo02 = new ThreadDemo02(); Thread t1= new Thread(threadDemo02); // 启动线程 t1.start(); for (int i = 0; i <10; i++) { System.out.println("main..i:"+i); } System.out.println("main... 主线程结束..."); } }
第三种使用匿名内部类方式
public class Thread003 { public static void main(String[] args) { System.out.println("main... 主线程开始..."); Thread t1 = new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(" 子 i:" + i); } } }); t1.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("main..i:" + i); } System.out.println("main... 主线程结束..."); } }
使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好?
使用实现实现Runnable接口好,原因实现了接口还可以继续继承,继承了类不能再继承。
启动线程是使用调用start方法还是run方法?
开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法。
获取线程对象以及名称
常用线程api方法 | |
start() | 启动线程 |
currentThread() | 获取当前线程对象 |
getID() | 获取当前线程ID Thread-编号,该编号从0开始 |
getName() | 获取当前线程名称 |
sleep(long mill) | 休眠线程 |
Stop() | 停止线程, |
常用线程构造函数 | |
Thread() | 分配一个新的 Thread 对象 |
Thread(String name) | 分配一个新的 Thread对象,具有指定的 name正如其名。 |
Thread(Runable r) | 分配一个新的 Thread对象 |
Thread(Runable r, String name) | 分配一个新的 Thread对象 |
守护线程
Java中有两种线程,一种是用户线程,另一种是守护线程。
用户线程是指用户自定义创建的线程,主线程停止,用户线程不会停止
守护线程当进程不存在或主线程停止,守护线程也会被停止。
使用setDaemon(true)方法设置为守护线程
public class Test005 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(new Runnable() { public void run() { while (true) { try { Thread.sleep(1000); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } System.out.println("我是子线程(用户线程)"); } } }); // 标识当前方法为守护线程 t1.setDaemon(true); t1.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { Thread.sleep(300); System.out.println("main:i:" + i); } System.out.println("主线程执行完毕..."); } }
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、阻塞状态及死亡状态。
新建状态
当用new操作符创建一个线程时, 例如new Thread(r),线程还没有开始运行,此时线程处在新建状态。 当一个线程处于新生状态时,程序还没有开始运行线程中的代码
就绪状态
一个新创建的线程并不自动开始运行,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,start()方法创建线程运行的系统资源,并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后,线程就处于就绪状态。
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,只有获得CPU时间才可以运行线程。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。
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.
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:
- 线程通过调用sleep方法进入睡眠状态;
- 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;
- 线程试图得到一个锁,而该锁正被其他线程持有;
- 线程在等待某个触发条件;
死亡状态
有两个原因会导致线程死亡:
- run方法正常退出而自然死亡,
- 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.
join()方法作用
当在主线程当中执行到t1.join()方法时,就认为主线程应该把执行权让给t1
例子:创建一个线程,子线程执行完毕后,主线程才能执行。
//join public class Test006 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("子线程,i:" + i); } } }); t1.start(); // 当在主线程当中执行到t1.join()方法时,就认为主线程应该把执行权让给t1 t1.join(); for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("main线程,i:" + i); } } }
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。
class PrioritytThread implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i); } } } public class Test008 { public static void main(String[] args) { 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 t2.start(); t1.setPriority(10); } }
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。
实例
现… 在有T1、T2、T3三个线程,你怎样保证T2在T1执行完后执行,T3在T2执行完后执行
class T1 implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i); } } } class T2 implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i); } } } class T3 implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i); } } } public class JoinThreadDemo02 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(new T1(), "T1"); Thread t2 = new Thread(new T2(), "T2"); Thread t3 = new Thread(new T3(), "T3"); t1.start(); t1.join(); t2.start(); t2.join(); t3.start(); t3.join(); } }
面试题
- 进程与线程的区别?
答:进程是所有线程的集合,每一个线程是进程中的一条执行路径,线程只是一条执行路径。 - 为什么要用多线程?
答:提高程序效率 - 多线程创建方式?
答:继承Thread或Runnable 接口。 - 是继承Thread类好还是实现Runnable接口好?
答:Runnable接口好,因为实现了接口还可以继续继承。继承Thread类不能再继承。 - 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。
举例:分批发送短信、迅雷多线程下载等。