多线程|Java多线程基础(线程与进程的区别,线程的创建方式及常用api,线程的状态)

目录
??一. 什么是线程
二. 线程和进程的区别(面试常问)
三. 线程的创建方式(面试常问)
1. 继承Thread类
2. 实现Runnable接口
3. 变形的方式创建
四. Thread常用方法
1. Thread常见构造方法
2. Thread的常见属性
3. 介绍说明常用方法
五. 线程的状态(面试常问)
六. 线程的优点

??一. 什么是线程

每一个线程都是一个执行流,都按照自己的顺序执行自己的代码,多个线程之间“同时”(并发并行)的执行多份代码。Java中的线程是以轻量级进程来实现的
Java中,线程既然是以轻量级进程实现的,那它也具有进程的特征:
需要系统调度CPU来执行
并发:一个CPU以时间调度轮转的方式依次执行每个线程
并行:多个CPU在同一时间同时执行多个线程
线程存在的必要性?
单核CPU发展遇到了瓶颈,要想提高运算力,就得用到多核CPU,与此同时,并发编程更能充分利用多核CPU资源
对于某些任务场景,比如等待IO,为了在等待IO的时间内做一些其他事情,也需要用到并发编程
多进程也能实现并发编程,但是线程比进程轻量:
创建线程比创建进程更快
销毁线程比销毁进程更快
调度线程比调度进程更快
二. 线程和进程的区别(面试常问)
进程是包含线程的,而且每一个进程至少包含一个线程(主线程)
进程是系统分配资源的最小单位(基本单位),线程是操作系统调度CPU执行的最小单位(基本单位)
进程状态的改变会消耗很多资源时间,线程的效率更高
进程独占虚拟内存空间,一个进程包含的多个线程可以共享进程的内存
一个进程要访问另一个进程的数据需要使用通信的方式,一个进程的多个线程可以使用共享变量
一个进程如果挂掉是不会影响其他进程的,但是如果一个线程挂掉可能影响整个进程
??例如:一个线程申请的内存太多超出整个进程的内存(OOM)
三. 线程的创建方式(面试常问) 这里介绍两种创建方式:
· 继承Thread类,this表示当前线程对象的引用
· 实现Runnable接口,this表示的是MyRunnable的引用,当前线程的引用需要使用Thread.currentThread()
1. 继承Thread类
public class Method1 { public static void main(String[] args) { MyThread t1 = new MyThread(); //创建MyThread的实例 t1.start(); //调用start方法,才会真正创建操作系统中的线程,并申请系统调度执行 } public static class MyThread extends Thread { //必须重写run方法描述线程要执行的任务 @Override public void run() { System.out.println("创建方式1"); } } }

2. 实现Runnable接口
public class Method2 { public static void main(String[] args) { //先创建Runnable对象,然后当作参数传入Thread的构造方法中 Thread t2 = new Thread(new MyRunnable()); t2.start(); } //Runnable接口,表示定义线程任务对象(Thread才是线程本身) public static class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("创建方式2"); } } }

3. 变形的方式创建 使用匿名内部类来创建Thread子类对象
public class Method3 { public static void main(String[] args) { Thread t3 = new Thread() { @Override public void run() { System.out.println("匿名内部类创建Thread子类对象"); } }; t3.start(); } }

使用匿名内部类来创建Runnable子类对象
public class Method4 { public static void main(String[] args) { Thread t4 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("使用匿名内部类创建Runnable子类对象"); } }); t4.start(); } }

lambda表达式创建Runnable子类对象
public class Method5 { public static void main(String[] args) { Thread t5 = new Thread(() -> System.out.println("lambda表达式创建")); t5.start(); } }

四. Thread常用方法 1. Thread常见构造方法
方法 说明
Thread() 创建线程对象
Thread(Runnable target) 使用Runnable对象创建线程对象
Thread(String name) 创建线程对象并命名
Thread(Runnable target,String name) 使用Runnable对象创建线程对象并命名
Thread t1 = new Thread(); Thread t2 = new Thread(new MyRunnable()); Thread t3 = new Thread("名字1"); Thread t4 = new Thread(new MyRunnable(),"名字2");

2. Thread的常见属性
属性 获取方法
ID getId()
名称 getName()
状态 getState()
优先级 getPriority()
是否有后台线程 isDaemon()
是否存活 isAlive()
是否被中断 isInterrupted()
??说明:
ID:是线程的唯一标识,多个线程不能重复
名称:是线程的名称
状态:表示线程所处的情况
优先级:理论来说,优先级高的线程优先被调度到
后台线程:JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后,才会结束运行
是否存活:简单理解为run方法是否运行结束
中断:下面板块中介绍
3. 介绍说明常用方法 Thread有静态方法也有实例方法:
Thread.静态方法()
thread对象.实例方法()
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线程中断(重点掌握)
实现线程中断的操作:设置一个标记位,表示是否被中断,线程在执行时循环判断是否被中断
public class Interrupt { private static boolean isStop = false; //标记位 public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { while(!isStop){ //每一秒钟打印一次 //如果线程处于休眠状态就不会被中断(如休眠100秒) Thread.sleep(1000); System.out.println("hello word"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); t.start(); //让t线程运行3秒中在中断 Thread.sleep(3000); isStop = true; } }

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五. 线程的状态(面试常问) 多线程|Java多线程基础(线程与进程的区别,线程的创建方式及常用api,线程的状态)
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??说明:
NEW:安排了工作,还未开始执行(创建)
RUNNABLE:可工作,分为正在工作和即将开始工作(运行和就绪)
BLOCKED:阻塞队列,排队等待
WAITING:等待队列 ,排队等待
TIME_WAITING:排队等待
TERMINATED:工作完成(销毁终止)
?注意:RUNNABLE包含就绪态和运行态(程序不知道线程是就绪态还是运行态,由操作系统决定)
六. 线程的优点
创建线程的代价比创建进程的代价小得多
与进程切换相比,线程切换需要操作系统进行的工作量要小的多
线程占用资源比进程少
能充分利用多处理器的可并行数量
在等待慢速I/O操作结束的同时,程序可执行其他的计算任务
计算密集型应用,为了能在多处理器系统上运行,将计算分解到多个线程中实现
I/O密集型应用,为了提高性能,将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O操作
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