前言
进程与线程的区别?
因为CPU现在进入了多核心的时代,要想进一步提高程序的执行速度,就需要充分的利用CPU的多核资源。引入进程这个概念,最主要的目的就是为了解决并发编程这样的问题。其实多进程编程已经可以解决并发编程的问题了,但是进程太重了,在资源分配和回收上的消耗资源多且速度比较慢,创建销毁调度进程的开销比较大。这个时候就引入了线程的概念,线程也可以叫做“轻量级进程”,在解决并发编程的前提下,让创建销毁调度的速度更快一些。因为线程是把资源的申请和释放的操作给省略了,所以更轻更快。
进程和线程的关系:进程包含线程,一个进程可以包含一个线程,也可以包含多个线程。只有第一个线程启动的时候,开销与创建进程相当,但是后续线程就省事了。同一个进程里面的多个线程之间是共用了进程的同一份资源,比如内存(线程1 new的对象在线程234中都可以直接使用)和文件描述符表(线程1打开的文件在线程234中都可以直接使用)。
进程是操作系统进行资源分配的基本单位,而操作系统是以线程为单位进行调度的。
关于进程的调度,是每个进程里面只有一个线程这样的情况,如果每个进程里面有多个线程了,每个线程是独立在CPU上调度的。其中一个线程也是通过一个PCB来描述的,一个进程里面可能是对应一个PCB,也可能是对应多个PCB。PCB的状态、上下文、优先级和记账信息都是每个线程有自己的,各自记录各自的。但是同一个进程里面的PCB之间的pid是一样的,内存指针和文件描述符表也是一样的(在Linux中不区分TCP和PCB,都用一个表示)。
关于多线程问题,当线程足够多,而系统资源有限的情况下,可能会引发线程安全问题;还有就是其中一个线程出现异常,那么很可能把整个进程都带走,其他线程也就跟着凉凉了(我们看到谷歌浏览器就是每个页面都是做的一个进程,所以谷歌浏览器占用的系统资源挺多的)。
在Java中进行多线程编程,要依赖于操作系统提供的API。关于Java能够跨平台,其实是靠无数个不同版本的JVM支持的,比如windows系统实现了一个windows版本的JVM,Linux系统实现了一个Linux版本的JVM,Mac系统实现了Mac版本的JVM,这些不同的JVM内部封装了不同系统的API。
Java操作多线程,依赖最核心的类Thread。
关于t1.start;是线程中的特殊方法,启动一个线程。Start的工作就是创建一个新的线程,新的线程负责执行run()方法。Start就是调用了操作系统的API,通过操作系统的内核创建新线程的PCB,并且把要执行的指令交给到这个PCB,当PCB被调度到CPU上执行的时候,也就执行到了线程run方法中的代码了。
关于操作系统调度线程,是“抢占式执行”,具体哪一个线程先上哪一个线程后上是不确定的,取决于操作系统调度器具体的实现策略。
关于start和run的区别?
Start是真正在系统上创建一个线程,线程是一个独立的执行流。而run只是描述了线程要干的活是啥。如果直接在main方法中调用run,那么此时是没有创建新的线程的,全是main所在线程一个人干活。
我们可以使用JDK自带的工具jconsole来查看当前java进程中的所有线程。
Java中创建线程的五种写法
1.继承Thread,重写run
package threadtest; class MyThread1 extends Thread{ @Override public void run() { while (true) { System.out.println("hello thread"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public class ThreadDemo2 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new MyThread1(); t1.start();//注意:这里start并没有调用run方法,而是创建了一个新的线程,由新的线程来执行run方法。 while (true) { System.out.println("hello main方法"); Thread.sleep(1000); } } }
2.实现Runnable接口
//Runnable的作用是描述一个“要执行的任务”,run方法就是任务的执行细节 class MyRunnable implements Runnable{ @Override public void run() { System.out.println("hello thread"); } } public class ThreadDemo3 { public static void main(String[] args) { Runnable runnable = new MyRunnable(); Thread t1 = new Thread(runnable); t1.start(); } }
这样的写法可以解耦合,目的就是让线程和线程需要干的活分开。
3.使用匿名内部类,继承Thread
public class ThreadDemo4 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(){ @Override public void run() { System.out.println("hello thread"); } }; t.start(); } }
new Thread(){}创建了一个Thread子类,子类没有名字所以叫做匿名,创建了子类的实例,并且让t引用指向该实例。
4.使用匿名内部类,实现Runable
public class ThreadDemo5 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("hello runnable"); } }); t.start(); } }
这个写法与第二个本质是相同的,只不过是把实现Runnable任务了交给匿名内部类。此处是创建了一个类,实现了Runnable,同时创建了类的实例,并且传给了Thread的构造方法。
5.使用Lambda表达式
public class ThreadDemo6 { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(() -> { System.out.println("hello lambda"); }); t.start(); } }
把任务用Lambda来描述,直接把Lambda传给Thread方法。