【Java并发/多线程】基本概念|创建线程|线程状态

本文详细介绍了Java中进程与线程的区别，包括内存隔离、数据共享和资源消耗。接着阐述了多线程的三个创建方式：继承Thread类、实现Runnable接口和使用Callable接口。同时，提到了Lambda表达式的使用简化代码。此外，文章还讲解了线程的五种状态，并列举了常用线程方法。最后，讨论了线程的优先级设置和中断操作。

Java并发/多线程

进程和线程的区别

进程是一个独立的运行环境，而线程是在进程中执行的一个任务。他们两个本质的区别是是否单独占有内存地址空间及其它系统资源（比如I/O）：

进程单独占有一定的内存地址空间，所以进程间存在内存隔离，数据是分开的，数据共享复杂但是同步简单，各个进程之间互不干扰；而线程共享所属进程占有的内存地址空间和资源，数据共享简单，但是同步复杂。
进程单独占有一定的内存地址空间，一个进程出现问题不会影响其他进程，不影响主程序的稳定性，可靠性高；一个线程崩溃可能影响整个程序的稳定性，可靠性较低。
进程单独占有一定的内存地址空间，进程的创建和销毁不仅需要保存寄存器和栈信息，还需要资源的分配回收以及页调度，开销较大；线程只需要保存寄存器和栈信息，开销较小。

使用多线程，有以下几个好处：

进程间的通信比较复杂，而线程间的通信比较简单，通常情况下，我们需要使用共享资源，这些资源在线程间的通信比较容易。
进程是重量级的，而线程是轻量级的，故多线程方式的系统开销更小。

一、三种创建方式

1.Thread class

自定义线程类继承Thread类
重写run()方法，编写线程执行体
创建线程对象，调用start()方法启动线程

//继承Thread类
package TestThread;

//创建线程方式一：继承Thread类，重写run（）方法，调用start
//线程开启不一定执行，在于cpu调度

public class Thread1 extends Thread{
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码---" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //main线程，主线程

        //创建一个线程对象
        Thread1 testThread1 = new Thread1();

        //调用start()方法开启线程
        testThread1.start();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程--"+i);
        }
    }
}

2.Runnable接口

//实现Runnable接口
package TestThread;

//创建线程方式2: 实现runnable接口，重写run方法，执行线程需要丢入runnable接口实现类，diaoyongstart方法。

public class Thread2 implements Runnable{
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在看代码---" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建runnable接口的实现类对象
        Thread2 testThread2 = new Thread2();

        //创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程，代理
//        Thread thread = new Thread2();
//        thread.start();
        new Thread(testThread2).start();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("我在学习多线程--"+i);
        }
    }
}

3.Callable接口

实现Callable接口

可以定义返回值，可以抛出异常。

实现Callable，需要返回值类型
重写call方法，需要抛出异常
创建目标对象
创建执行服务：ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(1);
提交执行：Future result1 = ser.submit(1);
获取结果：boolean r1 = result1.get()
关闭服务：ser.shutdownNow();

二、Lamda表达式

Lambda 表达式，也可称为闭包，它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。

以下是lambda表达式的重要特征:

**可选类型声明：**不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值。
**可选的参数圆括号：**一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号。
**可选的大括号：**如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号。
**可选的返回关键字：**如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定表达式返回了一个数值。

Lambda 允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中）。

使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。

定义函数接口
实现类，继承接口，重写方法
静态内部类
局部内部类
匿名内部类，没有类的名称，必须借助接口或者父类。
用lambda简化

三、线程的状态

// Thread.State 源码
public enum State {
    NEW,
    RUNNABLE,
    BLOCKED,
    WAITING,
    TIMED_WAITING,
    TERMINATED;
}

NEW: 线程创建之后，但是还没有启动(not yet started)。这时候它的状态就是NEW
RUNNABLE: 正在Java虚拟机下跑任务的线程的状态。在RUNNABLE状态下的线程可能会处于等待状态，因为它正在等待一些系统资源的释放，比如IO
BLOCKED: 阻塞状态，等待锁的释放，比如线程A进入了一个synchronized方法，线程B也想进入这个方法，但是这个方法的锁已经被线程A获取了，这个时候线程B就处于BLOCKED状态
WAITING: 等待状态，处于等待状态的线程是由于执行了3个方法中的任意方法。 1. Object的wait方法，并且没有使用timeout参数; 2. Thread的join方法，没有使用timeout参数 3. LockSupport的park方法。处于waiting状态的线程会等待另外一个线程处理特殊的行为。再举个例子，如果一个线程调用了一个对象的wait方法，那么这个线程就会处于waiting状态直到另外一个线程调用这个对象的notify或者notifyAll方法后才会解除这个状态
TIMED_WAITING: 有等待时间的等待状态，比如调用了以下几个方法中的任意方法，并且指定了等待时间，线程就会处于这个状态。
- Thread.sleep方法
- Object的wait方法，带有时间
- Thread.join方法，带有时间
- LockSupport的parkNanos方法，带有时间
- LockSupport的parkUntil方法，带有时间
TERMINATED: 线程中止的状态，这个线程已经完整地执行了它的任务

四、线程方法

方法	说明
setPriority(int newPriority)	更改线程的优先级
static void sleep(long millis)	在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠
void join()	等待该线程终止
static void yield()	暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
void interrupt()	中断线程，别用这个方式
boolean isAlive()	测试线程是否处于活动状态