进程:所有运行中的任务通常对应一个进程,当一个程序进入内存运行时,即变成一个进程。
进程包含三个特征:独立性,动态性,并发性
线程:一个程序同时执行多个任务。通常,每一个任务就称为一个线程。与进程相比较,线程更"轻量级",创建、撤销一个线程比启动一个新进程开销要小的多。没有进程就没有线程,进程一旦终止,其内的线程也将不复存在。
多进程与多线程区别:本质区别在于,每个进程拥有自己的一整套变量,而线程则共享数据。共享变量使得线程之间的通信比进程之间通信更有效、更方便
并发性和并行性是两个不同的概念:
并行:指在同一时刻,有多条指令在多个处理器上同时执行
并发:指在同一时刻只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速轮换执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果
线程的状态:
解析:线程的创建通过start()方法进行。得到CPU时间片,自动执行run()方法。而不能直接用run()方法,因为run()方法无就绪状态。
启动多线程:public synchronized void start()此方法会自动调用线程的run()方法
在start()方法中调用了start0()方法,而这个方法是一个只声明而未实现的方法同时使用native关键字进行定义。在C++创建了一个线程,让它指向java线程。
native_thread=new JavaThread(&thread_entry,sz);将线程与本地系统关联起来。
注:当线程启动后,线程的代码执行顺序与启动的代码执行顺序无关。
多线程的实现:
1.继承Thread类实现多线程
步骤:
(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;
(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()方法来创建并启动多线程
代码实现:
package com.zh.R;
public class MyThread extends Thread {
private String title;
public MyThread(String title) {
this.title = title;
}
@Override
public void run() { //所有线程从此处开始执行
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(this.title + " " + i);
}
}
}
测试类,创建并启动线程
public class TestMyThread {
public static void main(String[] args) {
Thread thread=new MyThread("A");
thread.start(); //创建并启动线程
}
}
- Runnable()接口实现多线程
步骤:
(1)定义Runnable接口的实现类,并重写该接口的run()方法
(2)创建Runnable实现类的实例,并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象,该Thread对象才是真正的线程对象
(3)调用线程对象的start()方法来启动该线程
Runnable接口对象可以采用匿名内部类或者Lambda表达式来定义。
使用匿名内部类进行Runnable对象创建:
代码实现:
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Hello World");
}
}).start();
}
}
使用Lamdba表达式进行Runnable对象创建
代码实现:
public static void main(String[] args) {
new Thread(()->{
for (int i=0; i<10; i++){
System.out.println("Thread1 "+i);
}
}).start();
new Thread(() -> System.out.println("Hello Thread")).start();
}
- Callable实现多线程(有返回值)
步骤:
(1)创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,该call()方法将作为线程执行体,且该call()方法有返回值,再创建Callable实现类的特例
(2)使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了Callable对象的call()方法的返回值
注:内部:FutureTask里用的run()方法,run()方法调的call()方法
(3)使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程
(4)调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值
(注:直接调用get()方法,会造成阻塞,所以一般会给个时间)
代码实现:
public class MyCallable implements Callable<Integer> {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
sum += i;
}
Thread.sleep(1000);
return sum;
}
}
测试(main())
public class TestMyCallable {
public static void main(String[] args) {
Callable<Integer> callable=new MyCallable();
//Runnable -> run -> void
//Callable -> run (异步) -> V(int) 将来
//FutureTask -> Runnable
FutureTask<Integer> futureTask=new FutureTask<>(callable);
Thread thread=new Thread(futureTask);
thread.start();
try {
Integer sum = futureTask.get(1, TimeUnit.MILLISECONDS);
System.out.println(sum);
} catch (InterruptedException e) {//中断
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
} catch (TimeoutException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("main结束");
}
}
三者的特点:
1.继承Thread:
继承类只能单继承,不能再继承其他类(受限于Java的类的继承)
业务实现在run方法中,业务和线程实现耦合
业务是不能共享的
2.实现Runnable接口
解决单继承问题
业务实现和线程实现解耦
业务可以共享
使用Lambda和匿名内部类的匿名对象的方式创建Runnable
run返回值是void,业务有返回值的结果无法处理
3.实现Callable接口
解决单继承问题
业务实现和线程实现解耦
业务可以共享
可以处理返回结果
使用Callable的业务对象,通过FutureTask来获取执行结果。