【多线程学习一】进程与线程-优快云博客

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多线程

多线程可以充分利用多核的性质去提高效率

线程的栈内存相互独立，每个线程有自己独立的栈内存，有多个栈帧，互不干扰

进程与线程的联系

一个进程至少要有一个线程（主线程）
线程之间可以进行内存资源（进程提供）共享，可以进行通信
每个线程都有自己的运行回路

怎么创建一个线程

继承Thread类（无返回值）
- Thread其实也是一个Runnable的实例，通过实例化类后调用start()方法执行线程
实现Runnable接口（无返回值）
- 可使用lambda表达式
```
Runnable r = ()-> System.out.println("running");
Thread thread = new Thread(r);
thread.start();
```
- 必须实现Runnable接口的run()方法，启动线程时先将线程实例化后作为参数传给Thread类，由Thread执行线程，此时会判断目标参数是否有run方法，有则实现目标参数的run，无则使用thread的run方法
使用Callable和Future
- 当有返回值时，必须实现Callable接口，返回Future对象，通过线程池ExecutorService返回Future对象
-

更推荐使用Runnable接口，可以与线程池等高级API配合

摆脱了Thread继承体系，更灵活（组合优于继承–》组合重用原则）

线程的状态

按照操作系统分5种

new 新建状态，当创建一个线程后，没有执行start()方法，所以还处于new新建状态，此时由JVM分配内存，并初始化其变量
runnable 就绪状态，执行start()方法后，只是一个就绪状态，能不能运行需要看CPU调度，JVM调用栈和程序计数器，等待调度运行
running 运行状态，当就绪的线程分配到CPU，开始执行run()方法，
block 阻塞状态，线程因某些原因让出了CPU使用权，让出了CPU时间片，进入等待，直到线程进入就绪状态才有机会获得时间片，转为运行状态
- 等待阻塞
  
  运行状态的线程执行了wait()方法，JVM把该线程放入等待队列中
- 同步阻塞
  
  运行状态的线程A获取对象的同步锁（如synchronized），而该同步锁被线程B占用时，JVM把线程A放到锁池中
- 其他阻塞
  
  运行状态的线程执行了sleep()、join()方法时，或发出IO请求，JVM会把该线程置为阻塞状态
  
  当sleep()状态超时，join()等待线程终止或超时时，IO请求处理完毕时，线程会重新转入就绪状态
dead 死亡状态，三种方式
- 线程run()或call()方法执行完成，线程正常结束
- 线程抛出未捕获的异常，线程异常结束
- 线程==调用stop()==方法，但是该方法容易导致死锁，不推荐使用
  $[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eBMWUMgl-1655217522850)(D:\Note\面试学习笔记.assets\image-20220614105344477.png)]$

按Java API层面划分六种

BLOCKED ， WAITING ， TIMED_WAITING 都是 Java API 层面对【阻塞状态】的细分
在这里插入图片描述

start() & run()

start()方法执行后线程是为就绪状态，是Thread启动线程的唯一方法，启动线程后无需等待run()方法体执行完毕，可以直接继续执行下面的代码。start()是一个native方法

start()启动后自动调用run()方法，转为运行状态，run()方法运行结束后，线程终止。CPU调度其他线程

start调用run–》异步执行，直接调用run–》同步执行

每个线程对象的start方法只能调用一次，如果调用了多次会出现IllegalThreadStateException

sleep睡眠状态

调用 sleep 会让当前线程从 Running 进入 Timed Waiting 状态（阻塞）

写在哪个线程中就让哪个线程睡眠

其它线程可以使用 interrupt 方法打断正在睡眠的线程，这时 sleep 方法会抛出 InterruptedException

睡眠结束后的线程未必会立刻得到执行

建议用 TimeUnit 的 sleep 代替 Thread 的 sleep 来获得更好的可读性

sleep适用于无需锁同步的场景

yield

调用 yield 会让当前线程从 Running 进入 Runnable 就绪状态，然后调度执行其它线程

具体的实现依赖于操作系统的任务调度器

线程优先级

在这里插入图片描述

会提示调度器优先调度该线程，但是仅仅是一个提示，调度器可以忽略它
cpu空闲时，设置优先级几乎没作用

yield和优先级不是很容易去控制线程的调度

为了不让while(true)空转浪费cpu，可以使用sleep或yield让出cpu的使用权给其他程序

join

等待线程运行结束

异步
在这里插入图片描述

static int r1 = 0;
static int r2 = 0;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    test2();
}
private static void test2() throws InterruptedException {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
        sleep(1);
        r1 = 10;
    });
    Thread t2 = new Thread(() -> {
        sleep(2);
        r2 = 20;
    });
    long start = System.currentTimeMillis();
    t1.start();
    t2.start();
    t1.join();  //等待t1
    t2.join();	//等待t2
    long end = System.currentTimeMillis();
    log.debug("r1: {} r2: {} cost: {}", r1, r2, end - start);
}