java 多线程基础

1 什么是多线程


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。也可以把它理解为代码运行的上下文。它负责在单个程序里执行多任务。通常由CPU负责线程的调度和执行。

2 为什么要使用多线程


先说结论,使用 多线程可以提高程序的效率。怎么说?分为两种情况:

  • 我们前面介绍到线程是由CPU进行调度执行的,如果你的计算机有多个CPU,而只有一个线程,那么把CPU的资源浪费掉了。如果有多个线程,那么就可以很好的利用CPU资源
  • 那如果只有一个CPU的情况下,多线程也能提高程序效率吗?答案是肯定的,在开发or浏览网页操作的时候,我们经常会遇到比如上传,下载这种io的操作。如果是单线程的话,那么就会阻塞(卡住),对用户体验来说非常不好,阻塞的时候 CPU 也会闲置,之道IO结束。如果有多个线程,那么CPU就会调度到其它的线程上继续工作。比如我们在迅雷上,可以边下载,边操作。

3 线程创建常见的三种方式


创建线程的常用方法有三种,继承 Thread 、实现 Runnable 接口的方式和实现内部类的方式创建。下面就用售票的一个例子(三个售票窗口共卖十张票)来看看两种创建方法的区别。

下面的两个demo先不去考虑线程安全的问题

1)继承 Thread

_1ExtendThreadDemo.class

public class _1ExtendThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        new MyExtendsThread().start();
        new MyExtendsThread().start();
        new MyExtendsThread().start();
    }

}
class MyExtendsThread extends  Thread{
    private Integer ticket = 10;
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 1 ; i <= 10; ++i) {
            if(ticket > 0)
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---卖第" + (this.ticket--) + "张票");
        }
    }
}

结果

Thread-0---卖第1张票
Thread-0---卖第2张票
Thread-0---卖第3张票
Thread-0---卖第4张票
Thread-0---卖第5张票
Thread-0---卖第6张票
Thread-0---卖第7张票
Thread-0---卖第8张票
Thread-0---卖第9张票
Thread-0---卖第10张票
Thread-1---卖第1张票
Thread-2---卖第1张票
Thread-2---卖第2张票
Thread-2---卖第3张票
Thread-2---卖第4张票
Thread-1---卖第2张票
Thread-2---卖第5张票
Thread-1---卖第3张票
Thread-1---卖第4张票
Thread-1---卖第5张票
Thread-1---卖第6张票
Thread-1---卖第7张票
Thread-1---卖第8张票
Thread-1---卖第9张票
Thread-1---卖第10张票
Thread-2---卖第6张票
Thread-2---卖第7张票
Thread-2---卖第8张票
Thread-2---卖第9张票
Thread-2---卖第10张票

main 方法中我们看出,我们创建了三个子线程去售票,每个线程都卖十张票。没有达到我们想要的结果,即资源的共享。

2)实现 Runnable

_2ImplRunnableDemo.class

public class _2ImplRunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable rn = new MyImplRunnable();
        new Thread(rn).start();
        new Thread(rn).start();
        new Thread(rn).start();
    }
}

class MyImplRunnable implements  Runnable{
    private Integer ticket = 10;
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 1 ; i <= 10; ++i) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            if(ticket > 0)
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---
                  卖第" + (this.ticket--) + "张票");
        }
    }
}

结果

Thread-0---卖第10张票
Thread-1---卖第9张票
Thread-2---卖第8张票
Thread-0---卖第7张票
Thread-1---卖第6张票
Thread-2---卖第6张票
Thread-0---卖第5张票
Thread-1---卖第4张票
Thread-2---卖第3张票
Thread-0---卖第2张票
Thread-1---卖第1张票

当我们使用了实现 Runnable 接口的方式来创建线程时,我们可以看到我们同样是开了三个窗口去售票,但是我们得到了我们想要的结果,即三个窗口共卖十张票,达到了资源共享,不会像使用继承的方式那样,每个线程各玩各的。

当然我们在创建线程的时候一般也是使用实现 Runnable 接口的方式来创建,这种方式相比继承的方式有以下几个优点

  • 可以实现多个接口,避免了继承的局限性
  • 资源的共享

其中 Thread 类也是 Runnable 的子类。(public class Thread extends Object implements Runnable)

4 线程的生命周期


线程是一个动态执行的过程,每个线程都有以下几个状态。

生命周期

其中:

  • 新建状态:当我们创建一个线程对象时,该线程对象就处于该状态,直到程序执行 start() 方法
  • 就绪状态:当程序执行start() 方法后,线程进入就绪状态,但还没有执行,而是处于就绪队列中,需要等待JVM的调度
  • 运行状态:当就绪状态下的线程获取到CPU的资源时,JVM进行调度,就会执行run()方法
  • 阻塞状态:当一个线程失去了CPU资源时,该线程就会从运行状态转换为阻塞状态。阻塞状态分为以下三种:
  • 等待阻塞:正在运行的线程执行 wait() 方法后进入到等待阻塞状态
  • 同步阻塞:线程在尝试获取 synchronized同步锁时,因其它线程未释放该锁而进入阻塞状态
  • 其它阻塞:当线程调用 sleep()join() 方法后线程进入阻塞状态。
join 方法

当在主线程中调用 t1.join() 方法后,那么执行权就会从主线程转移到 t1 线程上。

yield 方法

停止当前正在运行的线程,回到就绪状态,重新等待 CPU 的调度。

5 线程分类


用户线程

用户自定义的线程,主线程结束后,用户线程不会停止

守护线程

程序在运行的时候,会在后台进行的一种通用线程。线程不存在或主线程结束,那么守护线程也会结束。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,362评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,330评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,247评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,560评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,580评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,569评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,929评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,587评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,840评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,596评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,678评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,366评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,945评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,929评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,165评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,271评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,403评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 写在前面的话: 这篇博客是我从这里“转载”的,为什么转载两个字加“”呢?因为这绝不是简单的复制粘贴,我花了五六个小...
    SmartSean阅读 4,709评论 12 45
  • 为什么使用多线程 可以最大限度地利用CPU的空闲时间来处理其它任务。异步处理不同的任务,提高任务处理效率。 线程的...
    零度沸腾_yjz阅读 364评论 0 4
  • 前言 多线程并发编程是Java编程中重要的一块内容,也是面试重点覆盖区域,所以学好多线程并发编程对我们来说极其重要...
    嘟爷MD阅读 7,303评论 21 272
  • 简介 本次主要介绍java多线程中的同步,也就是如何在java语言中写出线程安全的程序。如何在java语言中解决非...
    小人物灌篮阅读 468评论 0 1
  • 进程:正在执行中的程序,其实是应用程序在内存中运行的那片空间。 线程:进程中的一个执行单元,负责进程中程序的执行。...
    七弦桐语阅读 459评论 2 7