多线程
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操作中进程和线程的区别
进程:每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销,一个进程包含1--n个线程。(进程是资源分配的最小单位)
线程:同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC),线程切换开销小。(线程是cpu调度的最小单位)
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线程和进程一样分为五个阶段:创建、就绪、运行、阻塞、终止。
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在java中要想实现多线程,有两种手段,一种是继续Thread类,另外一种是实现Runable接口.
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使用多线程的目的,是为了使CPU的效率达到最高
一.扩展java.lang.Thread类
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简单实例:
package com.multithread.learning; /** *@functon 多线程学习 *@time 2015.3.9 */ class Thread1 extends Thread{ private String name; public Thread1(String name) { this.name=name; } public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(name + "运行 : " + i); try { sleep((int) Math.random() * 10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public class Main { public static void main(String[] args) { Thread1 mTh1=new Thread1("A"); Thread1 mTh2=new Thread1("B"); mTh1.start(); mTh2.start(); } }
结果:输出: A运行 : 0 B运行 : 0 A运行 : 1 A运行 : 2 A运行 : 3 A运行 : 4 B运行 : 1 B运行 : 2 B运行 : 3 B运行 : 4
再运行一下:
A运行 : 0 B运行 : 0 B运行 : 1 B运行 : 2 B运行 : 3 B运行 : 4 A运行 : 1 A运行 : 2 A运行 : 3 A运行 : 4
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start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码,而是使得该线程变为可运行态(Runnable),什么时候运行是由操作系统决定的。
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多线程程序是乱序执行的.因此只有乱序执行的代码才有必要设计为多线程
二.实现java.lang.Runnable接口
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例子:
/** *@functon 多线程学习 *@time 2015.3.9 */ package com.multithread.runnable; class Thread2 implements Runnable{ private String name; public Thread2(String name) { this.name=name; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(name + "运行 : " + i); try { Thread.sleep((int) Math.random() * 10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public class Main { public static void main(String[] args) { new Thread(new Thread2("C")).start(); new Thread(new Thread2("D")).start(); } }
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Thread2类通过实现Runnable接口,使得该类有了多线程类的特征。run()方法是多线程程序的一个约定。所有的多线程代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。 在启动的多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构造出对象,然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码。
三、Thread和Runnable的区别
总结:
实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势:
1):适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
2):可以避免java中的单继承的限制
3):增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立
4):线程池只能放入实现Runable或callable类线程,不能直接放入继承Thread的类
四、线程状态转换
1、新建状态(New):新创建了一个线程对象。 2、就绪状态(Runnable):线程对象创建后,其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。 3、运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行程序代码。 4、阻塞状态(Blocked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种: (一)、等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁) (二)、同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁池中。 (三)、其他阻塞:运行的线程执行sleep()或join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。(注意,sleep是不会释放持有的锁) 5、死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。
五、线程调度
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线程的优先级
Java线程有优先级,优先级高的线程会获得较多的运行机会。ava线程的优先级用整数表示,取值范围是1~10,Thread类有以下三个静态常量:
static int MAX_PRIORITY 线程可以具有的最高优先级,取值为10。 static int MIN_PRIORITY 线程可以具有的最低优先级,取值为1。 static int NORM_PRIORITY 分配给线程的默认优先级,取值为5。
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Thread类的setPriority()和getPriority()方法分别用来设置和获取线程的优先级。
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线程的优先级有继承关系,比如A线程中创建了B线程,那么B将和A具有相同的优先级。
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线程睡眠:Thread.sleep(long millis)方法,使线程转到阻塞状态。millis参数设定睡眠的时间,以毫秒为单位。当睡眠结束后,就转为就绪(Runnable)状态。sleep()平台移植性好。
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线程等待:Object类中的wait()方法,导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 唤醒方法。这个两个唤醒方法也是Object类中的方法,行为等价于调用 wait(0) 一样。
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线程让步:Thread.yield() 方法,暂停当前正在执行的线程对象,把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。
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线程加入:join()方法,等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程的join()方法,则当前线程转入阻塞状态,直到另一个进程运行结束,当前线程再由阻塞转为就绪状态。
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线程唤醒:Object类中的notify()方法,唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。
六、常用函数说明
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join()方法.当主线程调用此方法的时候,主线程一定会等子线程执行完毕才会继续执行
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yield()方法:Thread.yield()方法作用是:暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程。
*yield()应该做的是让当前运行线程回到可运行状态,以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会。*
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sleep()和yield()的区别 sleep()和yield()的区别):sleep()使当前线程进入停滞状态,所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会被执行;yield()只是使当前线程重新回到可执行状态,所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。
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*⑤interrupt():不要以为它是中断某个线程!它只是线线程发送一个中断信号,让线程在无限等待时(如死锁时)能抛出抛出,从而结束线程,但是如果你吃掉了这个异常,那么**这个线程还是不会中断的!*
七、常见线程名词解释.
主线程:JVM调用程序main()所产生的线程。 当前线程:这个是容易混淆的概念。一般指通过Thread.currentThread()来获取的进程。 后台线程:指为其他线程提供服务的线程,也称为守护线程。JVM的垃圾回收线程就是一个后台线程。 用户线程和守护线程的区别在于,是否等待主线程依赖于主线程结束而结束 前台线程:是指接受后台线程服务的线程,其实前台后台线程是联系在一起,就像傀儡和幕后操纵者一样的关系。傀儡是前台线程、幕后操纵者是后台线程。由前台线程创建的线程默认也是前台线程。可以通过isDaemon()和setDaemon()方法来判断和设置一个线程是否为后台线程。
八.线程同步
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java允许多线程并发控制,当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时(如数据的增删改查), 将会导致数据不准确,相互之间产生冲突,因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前,被其他线程的调用, 从而保证了该变量的唯一性和准确性。