多线程基础学习
1.线程与进程区别
- 每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合,它可以在程序里独立执行。所以线程基本上是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
- 如果有大量的线程也不行,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换,更多的线程需要更多的内存空间,线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的,需要防止线程死锁情况的发生。
总结:一个进程可以包含多个线程,一个线程只能对应一个进程。一个程序至少有一个进程。进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是程序执行的最小单位
2.多线程应用场景
例如: 迅雷多线程下载、数据库连接池、分批发送短信等。
3.多线程创建方式
3.1第一种继承Thread类 重写run方法
package com.lijie;
public class CreateThread extends Thread {
// run方法中编写 多线程需要执行的代码
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i:" + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
// 1.创建一个线程
CreateThread createThread = new CreateThread();
// 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法
createThread.start();
}
}
3.2第二种实现Runnable接口,重写run方法
package com.lijie;
public class CreateRunnable implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i:" + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
// 1.创建一个线程
CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();
// 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法
Thread thread = new Thread(createThread);
thread.start();
}
}
3.3使用匿名内部类方式
package com.lijie;
public class CreateRunnable {
public static void main(String[] args) {
//创建多线程创建开始
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i:" + i);
}
}
});
thread.start();
}
}
4.使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好呢
使用实现实现Runnable接口好,原因是Java语言是单继承多实现语言,就算实现了接口还可以继续继承,继承了类的话就不能再继承。
5.动线程是使用调用start方法还是run方法
启动显示是调用start方法,run是启动时运行的方法
6.多线程运行状态
线程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一:新建状态、就绪状态、运行状态、(也叫挂起状态)阻塞状态,及死亡状态。
6.1新建状态
当用new操作符创建一个线程时, 例如new Thread®,线程还没有开始运行,此时线程处在新建状态。
6.2就绪状态
一个新创建的线程并不会自动开始运行,要执行线程,必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程。当start()方法创建线程运行的系统资源(这就叫就绪状态)
处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法,线程还必须同其他线程竞争CPU时间片,只有获得CPU时间片才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中,不可能同时运行多个线程,一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。
时间片即CPU分配给各个程序的时间,每个线程被分配一个时间段,称作它的时间片。
6.3运行状态
当线程获得CPU时间后,它才进入运行状态,真正开始执行run()方法.
6.4阻塞状态
线程运行过程中,可能由于各种原因进入阻塞状态:(阻塞后立即进入就绪状态)
- 线程通过调用sleep方法进入睡眠状态;
- 线程调用一个在I/O上被阻塞的操作,即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者;
- 线程试图得到一个锁,而该锁正被其他线程持有;
- 线程在等待某个触发条件;
6.5死亡状态
有两个原因会导致线程死亡:
- run方法正常退出而自然死亡,
- 一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。
为了确定线程在当前是否存活着(就是要么是可运行的,要么是被阻塞了),需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞,这个方法返回true; 如果线程仍旧是new状态且不是可运行的, 或者线程死亡了,则返回false.
7.join()方法作用
t.join()方法的作用,是等待 t 这个线程结束,就是等我结束了 其他的线程在执行。
比如我在B线程中执行A线程,就会出现执行完A线程后在执行B线程
8.设置优先级
现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程,线程分配得到的时间片的多少决定了线程使用处理器资源的多少,也对应了线程优先级这个概念。在JAVA线程中,通过一个int priority来控制优先级,范围为1-10,其中10最高,默认值为5。下面是源码(基于1.8)中关于priority的一些量和方法。
package com.lijie;
class PrioritytThread implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i);
}
}
}
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建俩个线程分配优先级
PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread();
Thread t1 = new Thread(prioritytThread);
Thread t2 = new Thread(prioritytThread);
t1.start();
// 注意设置了优先级, 不代表每次都一定会被执行。 只是CPU调度会有限分配
t1.setPriority(10);
t2.start();
}
}
9.yield()方法
Thread.yield()方法的作用:暂停当前正在执行的线程,并执行其他线程。(可能没有效果)
yield()让当前正在运行的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的机会。因此,使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步的目的,因为,让步的线程可能被线程调度程序再次选中。
结论:大多数情况下,yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态,但有可能没有效果。
10.守护线程是什么
守护线程,专门用于服务其他的线程,如果其他的线程(即用户自定义线程)都执行完毕,连main线程也执行完毕,那么Jvm就会退出(即停止运行),连Jvm都停止运行了,守护线程当然也就停止执行了。
我们使用 setDaemon(true) 方法设置为守护线程
把一个线程设置成为了守护线程后就会和主线程一起销毁 ,及关闭应用程序之前销毁
package com.lijie;
public class DaemonThread {
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
System.out.println("我是子线程");
}
}
});
//在此设置为守护进程
thread.setDaemon(true);
thread.start();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println("我是主线程");
}
System.out.println("主线程执行完毕!");
}
}
11.多线程的常用方法
名称 | 方法作用 |
---|---|
sleep() | 强迫一个线程睡眠N毫秒 |
isAlive() | 判断一个线程是否存活。 |
join() | 等待线程终止。 |
activeCount() | 程序中活跃的线程数。 |
enumerate() | 枚举程序中的线程。 |
currentThread() | 得到当前线程。 |
isDaemon() | 一个线程是否为守护线程。 |
setDaemon() | 设置一个线程为守护线程。 |
setName() | 为线程设置一个名称。 |
wait() | 强迫一个线程等待。 |
notify() | 通知一个线程继续运行。 |
setPriority() | 设置一个线程的优先级。 |
12.基础线程面试题
1.进程与线程的区别?
答:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是程序执行的最小单位.。一个进程可以包含多个线程,一个线程只能对应一个进程。一个程序至少有一个进程。
2.为什么要用多线程?
答:为了提高程序效率,充分利用CPU的资源
3.多线程创建方式?
答:继承Thread或Runnable 接口或使用匿名内部类方式
4.是继承Thread类好还是实现Runnable接口好?
答:使用实现实现Runnable接口好,原因是Java语言是单继承多实现语言,就算实现了接口还可以继续继承,继承了类的话就不能再继承。
5.你在哪里用到了多线程?
答:主要能体现到多线程提高程序效率。
比如:分批发送短信、数据库连接池、迅雷多线程下载等。
6.多线程运行状态有哪几种
答:线程从创建、运行到结束有五个状态:新建状态、就绪状态、运行状态、挂起状态、死亡状态。