【并发编程】java多线程之快速入门

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，或者是程序的特殊段，它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。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。
使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理，程序的运行速度可能加快，在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
如果有大量的线程,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:进程是所有线程的集合，每一个线程是进程中的一条执行路径。

多线程应用场景？

主要能体现到多线程提高程序效率。
举例: 迅雷多线程下载、数据库连接池、分批发送短信等。

多线程创建方式

第一种继承Thread类 重写run方法

class CreateThread extends Thread {
    // run方法中编写 多线程需要执行的代码
    publicvoid run() {
        for (inti = 0; i< 10; i++) {
             System.out.println("i:" + i);
        }
    }
}
publicclass ThreadDemo {
    publicstaticvoid main(String[] args) {
        System.out.println("-----多线程创建开始-----");
        // 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
        System.out.println("-----多线程创建启动-----");
        createThread.start();
        System.out.println("-----多线程创建结束-----");
    }
}

结果分析：

调用start方法后，代码并没有从上往下执行，而是有一条新的执行分之。

注意：画图演示多线程不同执行路径。

第二种实现Runnable接口,重写run方法

class CreateRunnable implements Runnable {
    @Override
    publicvoid run() {
        for (inti = 0; i< 10; i++) {
             System.out.println("i:" + i);
        }
    }
}

publicclass ThreadDemo2 {
    publicstaticvoid main(String[] args) {
        System.out.println("-----多线程创建开始-----");
        // 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
        System.out.println("-----多线程创建启动-----");
        Thread thread = new Thread(createThread);
        thread.start();
        System.out.println("-----多线程创建结束-----");
    }
}

第三种使用匿名内部类方式

         System.out.println("-----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();
         System.out.println("-----多线程创建结束-----");

使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好？

使用实现实现Runnable接口好，原因实现了接口还可以继续继承，继承了类不能再继承。

启动线程是使用调用start方法还是run方法？

开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法，而是start方法

调用run只是使用实例调用方法。

获取线程对象以及名称

常用线程api方法

method	des
start()	启动线程
currentThread()	获取当前线程对象
getID()	获取获取当前线程ID Thread-编号 该编号从0开始线程对象
getName()	获取当前线程名称
sleep(long mill)	休眠线程
Stop()	停止线程

常用线程构造函数

class	des
Thread（）	分配一个新的 Thread 对象
Thread（String name）	分配一个新的 Thread对象，具有指定的 name正如其名。
Thread（Runable r）	分配一个新的 Thread对象
Thread（Runable r, String name）	分配一个新的 Thread对象

守护线程

Java中有两种线程，一种是用户线程，另一种是守护线程。
用户线程是指用户自定义创建的线程，主线程停止，用户线程不会停止
守护线程当进程不存在或主线程停止，守护线程也会被停止。
使用setDaemon(true)方法设置为守护线程

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...");
                    }
               }
          });
          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!");
    }
}

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、阻塞状态及死亡状态。

新建状态

当用new操作符创建一个线程时， 例如new Thread(t)，线程还没有开始运行，此时线程处在新建状态。 当一个线程处于新生状态时，程序还没有开始运行线程中的代码。

就绪状态

一个新创建的线程并不自动开始运行，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，start()方法创建线程运行的系统资源，并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后，线程就处于就绪状态。
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，只有获得CPU时间才可以运行线程。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。

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.

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:

• 1>线程通过调用sleep方法进入睡眠状态；
• 2>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；
• 3>线程试图得到一个锁，而该锁正被其他线程持有；
• 4>线程在等待某个触发条件；

死亡状态

有两个原因会导致线程死亡：

• 1. run方法正常退出而自然死亡，
• 2. 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.

join()方法作用

当在主线程当中执行到t1.join()方法时，就认为主线程应该把执行权让给t1

需求:
创建一个线程，子线程执行完毕后，主线程才能执行。

Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                     for (int i = 0; i < 10; i++) {
                          try {
                                Thread.sleep(10);
                          } catch (Exception e) {
                          }
                          System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "i:" + i);
                     }
                }
           });
           t1.start();
           // 当在主线程当中执行到t1.join()方法时，就认为主线程应该把执行权让给t1
           t1.join();
           for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                     Thread.sleep(10);
                } catch (Exception e) {
                }
                System.out.println("main" + "i:" + i);
           }

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。

class PrioritytThread implements Runnable { 
       public void run() {
              for (int i = 0; i < 100; i++) {
                     System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i);
              }
       }
}

public class ThreadDemo4 {
      public static void main(String[] args) {
              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();     
       }
}

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。