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Java从语言级别支持多线程_Java语言基础45-48--Java多线程机制

Java多线程机制
1、进程与线程
1.1 操作系统与进程
程序是一段静态的代码，它是应用软件执行的蓝本。
进程是程序的一次动态执行过程，它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。
现代操作系统可以同时管理一个计算机系统中的多个进程，即可以让计算机系统中的多个进程轮流使用CPU资源。
1.2 进程与线程
线程是比进程更小的执行单位，一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程，
形成多条执行线索，每条线索，即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过程。
线程间可以共享进程中的某些内存单元(包括代码与数据)，线程的中断与恢复可以更加节省系统的开销。
2、Java中的线程
2.1 Java的多线程机制
Java语言的一大特性点就是内置对多线程的支持。
Java虚拟机快速地把控制从一个线程切换到另一个线程。这些线程将被轮流执行，使得每个线程都有机会使用CPU资源。
每个Java应用程序都有一个缺省的主线程。
JVM一直要等到Java应用程序中的所有线程都结束之后，才结束Java应用程序 。
2.2 线程的状态与生命周期
线程在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的四种状态：
1．新建: 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态。
2．运行 :线程必须调用start( )方法(从父类继承的方法)通知JVM，这样JVM就会知道又有一个新一个线程排队等候切换了。
一旦轮到它来享用CPU资源时，此线程的就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了。
3．中断:有4种原因的中断：
◆ JVM将CPU资源从当前线程切换给其他线程，使本线程让出CPU的使用权处于中断状态。
◆线程使用CPU资源期间，执行了sleep(int millsecond)方法，使当前线程进入休眠状。
◆线程使用CPU资源期间，执行了wait( )方法。
◆线程使用CPU资源期间，执行某个操作进入阻塞状态。
4．死亡 :处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。线程释放了实体。
2.3 线程调度与优先级
处于就绪状态的线程首先进入就绪队列排队等候CPU资源，同一时刻在就绪队列中的线程可能有多个。
Java虚拟机(JVM)中的线程调度器负责管理线程，调度器把线程的优先级分为10个级别，分别用Thread类中的类常量表示。
Java调度器的任务是使高优先级的线程能始终运行，一旦时间片有空闲，则使具有同等优先级的线程以轮流的方式顺序使用时间片。
3、Thread的子类创建线程
在Java语言中，用Thread类或子类创建线程对象。
在编写Thread类的子类时，需要重写父类的run()方法，
其目的是规定线程的具体操作，否则线程就什么也不做，因为父类的run()方法中没有任何操作语句。
【Java从语言级别支持多线程_Java语言基础45-48--Java多线程机制】4、使用Runnable接口
使用Thread子类创建线程的优点是：可以在子类中增加新的成员变量，使线程具有某种属性，也可以在子类中新增加方法，使线程具有某种功能。
但是，Java不支持多继承，Thread类的子类不能再扩展其他的类。
4.1 Runnable接口与目标对象
创建线程的另一个途径就是用Thread类直接创建线程对象。
使用Thread创建线程通常使用的构造方法是：
Thread(Runnable target)
该构造方法中的参数是一个Runnable类型的接口。
在创建线程对象时必须向构造方法的参数传递一个实现Runnable接口类的实例，该实例对象称作所创线程的目标对象，
当线程调用start()方法后，一旦轮到它来享用CPU资源，目标对象就会自动调用接口中的run()方法。
4.2 实现Runnable和继承Thread区别
1， 一个类只能继承一个父类，存在局限；一个类可以实现多个接口
2， 在实现Runable接口的时候调用Thread(Runnable target)创建进程时，使用同一个Runnable实例，则建立的多线程的实例变量也是共享的。
但是通过继承Thread类是不能用一个实例建立多个线程，故而实现Runnable接口适合于资源共享。当然，继承Thread类也能够共享变量，能共享Thread类的static变量；
3， Runnable接口和Thread之间的联系：
public class Thread extends Object implements Runnable
可以看出Thread类也是Runnable接口的子类；
5、线程的常用方法
1．start() ： 线程调用该方法将启动线程，使之从新建状态进入就绪队列排队，一旦轮到它来享用CPU资源时，就可以脱离创建它的线程独立开始自己的生命周期了。
2．run(): Thread类的run()方法与Runnable接口中的run()方法的功能和作用相同，都用来定义线程对象被调度之后所执行的操作，都是系统自动调用而用户程序不得引用的方法。
3．sleep(int millsecond): 优先级高的线程可以在它的run()方法中调用sleep方法来使自己放弃CPU资源，休眠一段时间。
4．isAlive(): 线程处于“新建”状态时，线程调用isAlive()方法返回false。在线程的run()方法结束之前，即没有进入死亡状态之前，线程调用isAlive()方法返回true.
5．currentThread():该方法是Thread类中的类方法，可以用类名调用，该方法返回当前正在使用CPU资源的线程。
6．interrupt() ：一个占有CPU资源的线程可以让休眠的线程调用interrupt()方法“吵醒”自己，即导致休眠的线程发生InterruptedException异常，从而结束休眠，重新排队等待CPU资源。
6、线程同步
在处理多线程问题时，我们必须注意这样一个问题：当两个或多个线程同时访问同一个变量，并且一个线程需要修改这个变量。我们应对这样的问题作出处理。
所谓线程同步就是若干个线程都需要使用一个synchronized修饰的方法.即程序中的若干个线程都需要使用一个方法,而这个方法用synchronized给予了修饰。
多个线程调用synchronized方法必须遵守同步机制：当一个线程使用这个方法时，其他线程想使用这个方法时就必须等待，直到线程使用完该方法。
在使用多线程解决许多实际问题时，可能要把某些修改数据的方法用关键字synchronized来修饰。

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