1.进程与线程
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在编程中,进程是程序的运行的实例,而运行一个java程序实质是运行一个java虚拟机进程(JVM),也就是说运行的java程序就是一个java虚拟机进程.
线程则是进程中可独立执行的最小单位,是CPU调度和分派的基本单位。一个进程可以包含多个线程,这些线程共享进程中的资源,如内存空间,句柄文件等。为了充分的利用CPU资源,一般都会使用多线程进行处理提高任务的平均执行速度,这是我们多线程编程的初衷。
2.线程的生命周期
(1)新建状态:线程被创建并没有被启动的状态。创建线程的方式有三种:第一种是继承Thread类,重写run方法,第二种是实现Runnable接口,实现run方法,第三种是实现Callable接口,实现call方法。第一种方法因为是使用继承来实现所以针对java编程来说不够灵活,第二种和第三种面向接口编程则更灵活,并且对外暴露的细节较少,让开发人员更专注于接口方法的实现上。第三种我们通过接口对比会发现,这种实现可以通过call方法获取线程体的运行结果。
(2)就绪状态:线程在创建完成后在启动之后但是并没有被运行的状态。处于就绪状态的线程,只是说明此线程已经做好了准备,随时等待CPU调度执行,并不是说此线程启动后立即就会执行。在java中,我们调用start()方法之后但是run()方法还没有被执行则该线程处理就绪状态,并且我们不能多次调用start()方法否则会报IllegalStateException异常。
(3)运行状态:当CPU开始调度处于就绪状态的线程时,此时线程才得以真正执行,即进入到运行状态,即执行 run()方法之后。其中绪状态是进入到运行状态的唯一入口,也就是说,线程要想进入运行状态执行,首先必须处于就绪状态中;处于运行状态的线程最为复杂,它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。
(4)阻塞状态:当处于运行状态中的线程由于某种原因,暂时放弃对CPU的使用权停止执行,此时进入阻塞状态,直到其再次进入到就绪状态,才 有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。
(5)死亡状态:线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。
3.java中线程的创建
在java平台中创建一个线程就是创建一个Thread类或者其子类的一个实例。每个线程都有它要执行的任务,而处理逻辑可以在Thread类的run实例方法中直接实现或者通过该方法进行调用,应此run方法相当于线程任务处理逻辑的入口方法,它是java虚拟机在运行相应线程时直接调用而不是由应用代码进行调用。
public class CreateThread {
public static void main(String[] args) {
HelloThread t1 = new HelloThread();
Thread t2 = new Thread(new HelloRunnable());
t1.start();// 启动线程1
t2.start();// 启动线程2
}
/**
* 通过继承Thread来创建线程
*/
public static class HelloThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try{
Thread.sleep(1000);
System.out.println("hello,this is a thread#1");
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 通过实现Runnable来创建线程
*/
public static class HelloRunnable implements Runnable{
public void run() {
try{
Thread.sleep(500);
System.out.println("hello,this is a thread#2");
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
运行结果:
hello,this is a thread#2
hello,this is a thread#1
Process finished with exit code 0
运行一个线程实际上就是让java虚拟机执行线程类的run方法,从而执行相应线程的任务处理逻辑。因此我们通过Thread的start()方法来启动相应的线程,其实质上是向java虚拟机发送一个运行相应线程的请求,然后java虚拟机调用相应线程的run()方法,在这里要说明的是线程的具体执行时间是由线程调度器决定的。不管采用哪种方法创建线程,一旦该线程的run() 方法执行结束,相应的线程运行也就结束了,其占用的资源也被java虚拟机回收。
4.线程的属性
java线程的属性主要包括线程编号(ID),线程名称(Name), 线程类别(Daemon)和优先级(Priority)。
线程编号(ID):用于标识不同的线程,不同的线程拥有不通的编程,需要注意的是某个编号的线程运行结束后,该编号可能被后续创建的线程再使用,不同线程拥有不同的编号即唯一性只在java虚拟机的一次运行有效,重启java虚拟机之后则线程编号可能与上一次启动的java虚拟机上的线程编号相同;
线程名称(Name):用于区分不同的线程,但是java不禁止为不同的线程设置项目的线程名称。线程名称(Name)的默认值与线程编号有关,默认格式“thread-线程编号”,在多线程编程中设置线程名称有助于代码调试和问题定位。
线程类别(Daemon):值为ture或者false,值为true表示相应的线程是守护线程,否则表示相应的线程是用户线程,该属性的默认值和其父线程的值相同。线程类别的值必须在线程启动之前设置,启动之后再设置会抛出IllegalThreadStateException异常,并且在一些关键任务处理的线程不适宜设置为守护线程。
线程优先级(Priority):表示应用程序优先执行那个线程,一般使用默认的优先级即可,其取值范围是 1(Thread.MIN_PRIORITY ) - 10 (Thread.MAX_PRIORITY ),默认情况下,每一个线程都会分配一个优先级 NORM_PRIORITY(5);不恰当的设置线程优先级会出现线程饥饿的非常严重的问题。
/**
* 打印线程属性
*/
public class ThreadProperty {
public static void main(String[] args) {
long id = Thread.currentThread().getId();
String name = Thread.currentThread().getName();
boolean daemon = Thread.currentThread().isDaemon();
int priority = Thread.currentThread().getPriority();
System.out.println("线程ID:"+id);
System.out.println("线程名称:"+name);
System.out.println("线程类别:"+daemon);
System.out.println("线程优先级:"+priority);
}
}
运行结果:
线程ID:1
线程名称:main
线程类别:false
线程优先级:5