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Java 多线程
一、操作系统中线程和进程的概念
现在的操作系统是多任务操作系统。多线程是实现多任务的一种方式。
进程是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个进程中可以启动多个线程。比如在Windows系统中,一个运行的exe就是一个进程。
线程是指进程中的一个执行流程,一个进程中可以运行多个线程。比如java.exe进程中可以运行很多线程。线程总是属于某个进程,进程中的多个线程共享进程的内存。
“同时”执行是人的感觉,在线程之间实际上轮换执行。
二、Java中的线程
在Java中,使用java.lang.Thread类或者java.lang.Runnable接口编写代码来定义、实例化和启动新线程。
一个Thread类实例只是一个对象,像Java中的任何其他对象一样,具有变量和方法,生死于堆上。
Java中,每个线程都有一个调用栈,即使不在程序中创建任何新的线程,线程也在后台运行着。
一个Java应用总是从main()方法开始运行,mian()方法运行在一个线程内,它被称为主线程。
一旦创建一个新的线程,就产生一个新的调用栈。
线程总体分两类:用户线程和守候线程。
当所有用户线程执行完毕的时候,JVM自动关
三、定义线程
1、扩展java.lang.Thread类。
//继承Thread类,重写Thread类的run方法。public class Thread1 extends Thread { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 1000; i++) { //循环执行1000次。输出当前线程名称。 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在运行!"); } }}
调用:
Thread t1 = new Thread1();t1.start();
2、实现java.lang.Runnable接口。
//实现Runnable接口,重写run方法public class Thread2 implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 1000; i++) { //循环输出1000次当前线程名称 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在运行!"); } }}
调用:
Thread t2 = new Thread(new Thread2()); //将实现runnable接口的类作为参数传递给Thread构造方法t2.start();
线程中所存在的问题:
1、线程的名字,一个运行中的线程总是有名字的,名字有两个来源,一个是虚拟机自己给的名字,一个是你自己的定的名字。在没有指定线程名字的情况下,虚拟机总会为线程指定名字,并且主线程的名字总是mian,非主线程的名字不确定。
2、线程都可以设置名字,也可以获取线程的名字,连主线程也不例外。
3、获取当前线程的对象的方法是:Thread.currentThread();
4、在上面的代码中,只能保证:每个线程都将启动,每个线程都将运行直到完成。一系列线程以某种顺序启动并不意味着将按该顺序执行。对于任何一组启动的线程来说,调度程序不能保证其执行次序,持续时间也无法保证。
5、当线程目标run()方法结束时该线程完成。
6、一旦线程启动,它就永远不能再重新启动。只有一个新的线程可以被启动,并且只能一次。一个可运行的线程或死线程可以被重新启动。
7、线程的调度是JVM的一部分,在一个CPU的机器上上,实际上一次只能运行一个线程。一次只有一个线程栈执行。JVM线程调度程序决定实际运行哪个处于可运行状态的线程。
众多可运行线程中的某一个会被选中做为当前线程。可运行线程被选择运行的顺序是没有保障的。
8、尽管通常采用队列形式,但这是没有保障的。队列形式是指当一个线程完成“一轮”时,它移到可运行队列的尾部等待,直到它最终排队到该队列的前端为止,它才能被再次选中。事实上,我们把它称为可运行池而不是一个可运行队列,目的是帮助认识线程并不都是以某种有保障的顺序排列唱呢个一个队列的事实。
9、尽管我们没有无法控制线程调度程序,但可以通过别的方式来影响线程调度的方式。
继承Thread类和继承Runnable接口实现多线程的区别:
1、继承Thread类,优点:编写较为简单,可以使用this直接访问当前线程的对象。缺点:由于Java中不支持多继承,所以如果一个类已经有一个父类的情况下,就无法再继承Thread类了。
2、继承Runnable接口,优点:可以继承其他的类,多个线程之间可以使用同一个Runnable对象。缺点:相对于第一种稍微复杂一些,如果访问当前线程,需要使用Thread.currentThread()方法。
四、线程状态
线程的状态转换是线程控制的基础。线程状态总的可分为五大状态:分别是生、死、可运行、运行、等待/阻塞。用一个图来描述如下:
1、新状态:线程对象已经创建,还没有在其上调用start()方法。此时线程仅仅是一个空对象,还没有分配资源,此时只能调用线程的启动和终止方法,任何其他的操作都会引发异常。
2、可运行状态:当线程有资格运行,但调度程序还没有把它选定为运行线程时线程所处的状态。当start()方法调用时,线程首先进入可运行状态。在线程运行之后或者从阻塞、等待或睡眠状态回来后,也返回到可运行状态。
3、运行状态:线程调度程序从可运行池中选择一个线程作为当前线程时线程所处的状态。这也是线程进入运行状态的唯一一种方式。
4、等待/阻塞/睡眠状态:这是线程有资格运行时它所处的状态。实际上这个三状态组合为一种,其共同点是:线程仍旧是活的,但是当前没有条件运行。换句话说,它是可运行的,但是如果某件事件出现,他可能返回到可运行状态。
5、死亡态:当线程的run()方法完成时就认为它死去。这个线程对象也许是活的,但是,它已经不是一个单独执行的线程。线程一旦死亡,就不能复生。如果在一个死去的线程上调用start()方法,会抛出java.lang.IllegalThreadStateException异常。
五、线程的优先级
线程的优先级用1-10表示,如果超出这个值,则会抛出IllegalArgumentException异常,1表示最低,10表示最高,默认为5。
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