一分钟教你理解什么是多线程

我们都知道，如果程序在没有跳转语句的前提下，都是按照程序的编写顺序由上至下依次执行的，那假如现在想让你设计一个程序，可以边打游戏边听歌，那么我们该怎么设计呢？

如果你不知道多线程的概念的话，肯定是没有办法设计的，但是我们平常生活中，多线程无处不在，手机，电脑都有多线程的体现。因此，如果要解决上述问题,咱们得使用多进程或者多线程来解决.

1. 并发与并行

• 并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。
• 并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。

在操作系统中，安装了多个程序，并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行，这在单 CPU 系统中，每一时刻只能有一道程序执行，即微观上这些程序是分时的交替运行，只不过是给人的感觉是同时运行，那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

而在多个 CPU 系统中，则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上（CPU），实现多任务并行执行，即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序，这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU，便是多核处理器，核越多，并行处理的程序越多，能大大的提高电脑运行的效率。

注意：单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的，只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理,线程也是一样的，从宏观角度上理解线程是并行运行的，但是从微观角度上分析却是串行运行的，即一个线程一个线程的去运行，当系统只有一个CPU时，线程会以某种顺序执行多个线程，我们把这种情况称之为线程调度。

2. 线程与进程

在读下面的文章之前，我们先来看个有趣的进程线程图解，对你理解进程和线程会有比较深刻的理解

进程与线程的一个简单解释

• 进程：是指一个内存中运行的应用程序（一组指令的有序集合），当一个程序被加载到内存中之后就变成了进程（进程=程序+执行）。每个进程都有一个独立的地址空间，进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序和操作系统分配资源的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。进程的三种状态：

  • 阻塞态：等待某个事件的完成
  • 就绪态：等待系统分配CPU以便运行
  • 执行态：占用CPU正在运行
    

• 线程：线程是进程中的一个执行单元，是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。负责当前进程中程序的执行，与同属进程的其他线程共享进程拥有的全部资源。一个进程中至少有一个线程，一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。
  

  简而言之：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程中可以包含多个线程

进程与线程区别：

• 进程是cpu资源分配的最小单位，线程是cpu调度的最小单位。
• 一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程。线程依赖于进程才能运行
• 线程本身拥有很少资源（线程标识符、程序计数器、一组寄存器的值、堆栈），与同属进程的其他线程共享进程拥有的资源（代码段、数据段、打开的文件、I/O设备等）。
• 线程开销小，但一个线程死掉等于整个进程死掉，不利于资源管理和保护。而进程正好相反，开销大，但相对线程安全。

我们可以再电脑底部任务栏，右键----->打开任务管理器,可以查看当前任务的进程：

进程

电脑中的进程：

内存图：

线程

内存图：

线程调度:

• 分时调度

  所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。

• 抢占式调度

  优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为抢占式调度。

  • 设置线程的优先级
    

  • 抢占式调度详解

    大部分操作系统都支持多进程并发运行，现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如 我们一边使用代码编辑器，一边使用网易云听歌，同时还开着视频播放器，浏览器等软件。此时，这些程序是在同时运行，”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。

    实际上，CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同一时刻运行。

    其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的使用率更高。
    

扩展：什么是主线程？

JVM执行main方法，main方法会进入到栈内存。然后JVM会找操作系统开辟一条main方法通向CPU的执行路径，CPU可以通过这个路径来执行main方法，而这个路径有一个名字，叫做main(主)线程。

4.3 创建线程类

Java使用java.lang.Thread类代表线程，所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务，实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。Java中通过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下：

1. 定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。
2. 创建Thread子类的实例，即创建了线程对象
3. 调用线程对象的start()方法来启动该线程

小贴士：

void start() :使该线程开始执行；Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。

1. 结果是两个线程并发地运行；当前线程（从调用返回给 start 方法）和另一个线程（执行其 run 方法）。
2. 多次启动一个线程是非法的。特别是当线程已经结束执行后，不能再重新启动。

java程序属于抢占式调度，哪个线程的优先级高，哪个线程就优先执行；同一个优先级，随机选择一个执行。

代码如下：

自定义线程类：

public class MyThread extends Thread {
	//定义指定线程名称的构造方法
	public MyThread(String name) {
		//调用父类的String参数的构造方法，指定线程的名称
		super(name);
	}
	/**
	 * 重写run方法，完成该线程执行的逻辑
	 */
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);
		}
	}
}

测试类：

public class Demo01 {
	public static void main(String[] args) {
		//创建自定义线程对象
		MyThread mt = new MyThread("新的线程！");
		//开启新线程
		mt.start();
		//在主方法中执行for循环
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			System.out.println("main线程！"+i);
		}
	}
}

参考文章：

多线程：原理分析整理