一、前言
线程算是相对较高级的内容，主要的原因不是说他难，而是它不可见。最近基于多线程的方式优化了一些 FLink 程序，所以这一系列，我们聊聊多线程
二 线程
2.1 进程和线程关系
进程是计算机系统进行资源分配和调度的最小单位，换句话说我们平时双击那些后缀为 .exe的文件时都会产生一个进程。
进程可以产生若干个线程，是程序执行的最小单位，换句话说，进程就是房子，线程就是房子内一个个干活的人
2.2 为什么需要线程
线程在计算机编程中扮演着重要角色，其重要性主要体现在以下几个方面：
- 提高程序响应性：通过多线程处理，程序可以变得更加灵活和响应更加及时。在一个单线程程序中，如果有一个耗时的操作，会导致整个程序阻塞，影响用户体验；而多线程可以使程序保持活跃，允许其他线程继续执行，从而提高程序的响应性。
- 提高程序性能：多线程可以充分利用多核处理器的优势，实现并发执行多个任务，加快程序运行速度，提高系统整体性能。通过并行执行，程序可以更有效地利用计算资源，加快任务完成的速度。
- 实现并发处理：多线程允许程序同时执行多个任务，这对于需要同时处理多个事件或任务的应用程序至关重要。例如，在服务器端应用中，多线程可以同时处理多个客户端请求。
- 资源共享：多个线程可以共享进程的资源，如内存空间、文件句柄等，这种资源共享有助于简化程序设计，并提高效率。不同线程之间可以相互通信、共享数据，协同工作来完成复杂任务。
- 实现复杂逻辑：有些程序需要同时进行多项任务，通过多线程可以更好地组织和管理复杂的逻辑，提高程序的可维护性和可拓展性。
- 实现异步编程：多线程可以实现异步操作和事件驱动，允许程序在等待某些操作完成时继续执行其他操作，提高程序的效率和灵活性。异步编程模型通过非阻塞方式进行任务处理，可以有效提升程序的吞吐量和性能。 综合以上原因，线程在计算机编程中是不可或缺的，它提供了一种有效的机制来实现并发处理、提高程序的响应性和性能、实现资源共享以及管理复杂的程序逻辑。因此，了解和灵活运用线程是提升程序效率和优化系统性能的重要手段。
2.3 线程的状态
java
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public enum State {
/**
* Thread state for a thread which has not yet started.
*/
NEW,
/**
* Thread state for a runnable thread. A thread in the runnable
* state is executing in the Java virtual machine but it may
* be waiting for other resources from the operating system
* such as processor.
*/
RUNNABLE,
/**
* Thread state for a thread blocked waiting for a monitor lock.
* A thread in the blocked state is waiting for a monitor lock
* to enter a synchronized block/method or
* reenter a synchronized block/method after calling
* {@link Object#wait() Object.wait}.
*/
BLOCKED,
/**
* Thread state for a waiting thread.
* A thread is in the waiting state due to calling one of the
* following methods:
* <ul>
* <li>{@link Object#wait() Object.wait} with no timeout</li>
* <li>{@link #join() Thread.join} with no timeout</li>
* <li>{@link LockSupport#park() LockSupport.park}</li>
* </ul>
*
* <p>A thread in the waiting state is waiting for another thread to
* perform a particular action.
*
* For example, a thread that has called <tt>Object.wait()</tt>
* on an object is waiting for another thread to call
* <tt>Object.notify()</tt> or <tt>Object.notifyAll()</tt> on
* that object. A thread that has called <tt>Thread.join()</tt>
* is waiting for a specified thread to terminate.
*/
WAITING,
/**
* Thread state for a waiting thread with a specified waiting time.
* A thread is in the timed waiting state due to calling one of
* the following methods with a specified positive waiting time:
* <ul>
* <li>{@link #sleep Thread.sleep}</li>
* <li>{@link Object#wait(long) Object.wait} with timeout</li>
* <li>{@link #join(long) Thread.join} with timeout</li>
* <li>{@link LockSupport#parkNanos LockSupport.parkNanos}</li>
* <li>{@link LockSupport#parkUntil LockSupport.parkUntil}</li>
* </ul>
*/
TIMED_WAITING,
/**
* Thread state for a terminated thread.
* The thread has completed execution.
*/
TERMINATED;
}
2.4 如何创建线程
java
复制代码
Thread thread = new Thread();
thread.start();
在Java中，当调用线程对象的start()方法时，实际上是调用了start0()方法，该方法会启动一个新的本地操作系统线程， 然后调用Java中的run()方法来执行线程的任务。所有 线程的主要工作的方法就是 run 方法，那么怎么样来丰富 run 方法的内容呢？
首先通过匿名内部类来启动线程，如：
java
复制代码
Thread thread1 = new Thread(){
@Override
public void run() {
while (true){
if (Thread.currentThread().isInterrupted()){
System.out.println("Interruted!");
break;
}
Thread.yield();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("thread1==");
}
}
} ;
thread1.start();
当然也可以实现 Runnable 接口来实现线程的功能
java
复制代码
public class CreateThread3 implements Runnable {
public static void main(String[] args) {
Thread t1 = new Thread(new CreateThread3());
t1.start();
}
@Override
public void run() {
System.out.println("Oh,I am Runnable");
}
}
2.5 线程停止
2.5.1 使用标识
java
复制代码
public class ControlledThread extends Thread {
private volatile boolean shouldStop = false;
public void stopThread() {
shouldStop = true;
}
@Override
public void run() {
while (!shouldStop) {
// 线程执行的任务
System.out.println("Thread is running...");
}
System.out.println("Thread stopped.");
}
public static void main(String[] args) {
ControlledThread thread = new ControlledThread();
thread.start();
// 模拟停止线程
try {
Thread.sleep(3000); // 等待3秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
thread.stopThread();
}
}
需要注意的是，这里使用 volatile 变量来保证该变量对于任意线程可见，如果不用 volatile 的话，则线程可能会无法停止
2.5.2 使用 interrup()
java
复制代码
public class InterruptedThread extends Thread {
@Override
public void run() {
while (!Thread.interrupted()) {
// 线程执行的任务
System.out.println("Thread is running...");
}
System.out.println("Thread stopped.");
}
public static void main(String[] args) {
InterruptedThread thread = new InterruptedThread();
thread.start();
// 模拟停止线程
try {
Thread.sleep(3000); // 等待3秒
thread.interrupt(); // 中断线程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}