Java基础进阶笔记 - Day05 - 第四章多线程

系统：Win10
JDK：1.8.0_121
IDE：IntelliJ IDEA 2017.3.7

我们在之前，学习的程序在没有跳转语句的前提下，都是由上至下依次执行，那现在想要设计一个程序，边打游戏边听歌，怎么设计？
这就要引入今天所学的多线程来解决

4.1 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）

并发是两个队列交替使用一台咖啡机，并行是两个队列同时使用两台咖啡机

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的系统中，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），实现多任务的并行执行，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，能很大的提高电脑的运行的效率

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的，但是从微观角度上分析确实串形运行的，即一个线程一个线程的去运行，当系统只有一个CPU时，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

4.2 线程与进程

进程：是指一个内存中运行的引用程序，每个进程都有一个独立的内存空间，一个应用程序可以同时运行多个进程；进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创建、进行到消亡的过程
线程：线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，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
我们可以在电脑底部任务栏，右键 -》打开任务管理器，可以查看当前任务的进程：
进程
在这里插入图片描述

线程
在这里插入图片描述

线程调度：

分时调度：所有线程轮流使用CPU，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，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IDEA，一边使用Chrome，一边使用有道云笔记等软件。此时，这些程序是在同时运行。
  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在多个线程之间切换的速度相对我们感觉来说很快，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

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中用过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下：

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
创建Thread子类的实例，即创建了线程对象
调用线程对象的start()方法来启动该线程

代码如下：
自定义线程类

public class MyThread extends Thread {
    
    
    // 定义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，指定线程名称
        super(name);
    }

    /**
     * 重写run方法，完成该线程的执行逻辑
     */
    @Override
    public void run() {
    
    
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("执行线程 -> " + i);
        }
    }
}

测试类

public class ThreadDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        // 创建自定义线程对象
        MyThread thread = new MyThread("新的线程！");
        // 开启新线程
        thread.start();
        // 在主方法中执行for循环
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
    
    
            System.out.println("main线程 -> " + i);
        }
    }
}

运行结果
在这里插入图片描述