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文章要点
- 线程是什么
- 线程有什么
- 线程怎么用
线程是什么?
学习线程,首先要先了解几个常用的概念:
- 进程:每个正在系统上运行的程序都是一个进程,一个进程至少包含一个线程,进程可以是整个或者部分程序的动态执行
- 线程:线程是一组指令的集合,是轻量级的进程,是进程中负责程序执行的执行单元;线程依靠程序,是程序中的顺序控制流,需要使用程序的资源和环境
- 多线程:简单的理解就是,在一个程序中运行多个任务,其目的是为了更好的利用CPU资源,加快进程的运行速度,增加效率,实现多个线程并发执行
有了多线程,我们就可以实现并发啦
线程有什么?
线程的状态:
我们都知道,线程也有生命周期,整个生命周期有五大基本状态:
新建状态:新建一个线程对象
就绪状态:创建了对象之后,这个线程如果执行了start()方法,就会位于线程池,等待CPU的使用权,是一种可运行状态
运行状态:在就绪状态的基础上获取了CPU使用权,于是执行程序代码,在运作状态
阻塞状态:线程因为某种原因失去了CPU的使用权,暂时停止运行,转为阻塞状态,要再次运行则必须经过先转为就绪状态,常见的阻塞有三种情况:
- 等待阻塞: 正在运行的线程,如果执行了wait()方法,就会被JVM放入等待池中
- 同步阻塞: 正在运行的线程在获取对象的同步锁失败时,也会被JVM放入等待池
- 其他阻塞:正在运行的线程若执行了sleep()或者join()方法,或者发出了I/O请求,则线程暂停运行,进入阻塞状态
死亡状态:
它们之间的关系,我借用了网上找的一张图片来描述
线程怎么用?
这里,我们细说个所以然
-
创建线程方法一:继承
Thread
类
Thread
类是线程类,本质上是实现了 Runnable
接口,该类的实例就是一个线程,一个线程要执行的任务就写在 run()
方法中,格式:
public abstract void run ()
Thread
类常用的方法有:
- //线程的线程体,通常在
Thread
类的子类中覆盖- public void run()
- //由
JVM
调用线程的run()
方法,启动线程开始执行- public void start()
- //返回正在执行的线程对象引用
- public static Thread currentThread()
- //设置线程名
- public void setName(String name)
- //返回线程名
- public void getName()
- //使当前正在执行的线程暂时停止执行指定的毫秒时间,需要处理异常
- public static void sleep(long millis)
- //使当前执行的线程暂停执行,允许其他线程执行
- public static void yield()
- //中断当前线程
- public void interrupt()
- //返回指定线程是否处于活动状态
- public boolean isAlive()
创建线程小Demo(继承Thread):
/*
* 输入线程程序,查看结果
*/
class SimpleThread extends Thread {
public SimpleThread(String str) {
super(str); // 调用其父类的构造方法
}
public void run() { // 重写run方法
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(i + " " + getName());
// 打印次数和线程的名字
try {
sleep((int) (Math.random() * 1000));
// 线程睡眠,把控制权交出去
} catch (InterruptedException e) {
}
}
System.out.println("DONE! " + getName());
// 线程代码就完毕啦
}
}
public class TwoThreadsTest {
public static void main(String args[]) {
new SimpleThread("First").start();
// 第一个线程的名字为First
new SimpleThread("Second").start();
// 第二个线程的名字为Second
}
}
上述代码,首先将类 SimpleThread
继承了 Thread
类,然后在其覆盖的run()
方法(亦即线程体)中加入需要执行的代码,再通过 new
方法,创建了两个不同的线程,分别执行他们的 start()
方法开始执行
将上面的代码执行几遍,你会发现每次的执行结果都不一样,这进一步说明了多线程的独立性以及达到了异步的目的
-
创建线程方法二:实现
Runnable
接口
继承Thread
类固然是更好理解一点,但是基于Java不支持多继承的特性,这进一步给我们带来了困扰,在这种情况下我们就可以使用第二种方式 实现Runnable接口
,上面我们说到,继承Thread
类的本质就是实现了Runnable
接口,所以他们的使用方法有很大的相似性,几乎一样
创建线程小Demo(实现Runnable接口):
/*
* 输入线程程序,查看结果
*/
class SimpleThread implements Runnable {
public SimpleThread() {
super(); // 调用其父类的构造方法
}
public void run() { // 重写run方法
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(i + " " + Thread.currentThread().getName());
// 打印次数和线程的名字
try {
Thread.sleep((int) (Math.random() * 1000));
// 线程睡眠,把控制权交出去
} catch (InterruptedException e) {
}
}
System.out.println("DONE! " + Thread.currentThread().getName());
// 线程代码就完毕啦
}
}
public class TwoThreadsTest {
public static void main(String args[]) {
SimpleThread target = new SimpleThread();
new Thread(target,"First").start();
// 第一个线程的名字为First
new Thread(target,"Second").start();
// 第二个线程的名字为Second
}
}
由于没有继承Thread
类,所以我们要直接对Thread
进行操作,调用方法或者创建的线程的时候都需要以Thread
类为基础
-
创建线程方法三:实现
Callable
接口
使用Callable
和Future
接口创建线程,具体是创建Callable
接口的实现类,并实现call()
方法,并使用FutureTask
类来包装Callable
实现类的对象,且以此FutureTask
对象作为Thread
对象的target
来创建线程。
创建线程小Demo(实现Callable接口):
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;
class SimpleThread implements Callable<Integer> {
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
sum += i;
}
return sum;
}
}
public class TwoThreadsTest {
public static void main(String args[]) {
// 创建对象
Callable<Integer> simpleThread = new SimpleThread();
// 使用FutureTask来包装对象
FutureTask<Integer> ft = new FutureTask<Integer>(simpleThread);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
// FutureTask对象作为Thread对象的target创建新的线程
Thread thread = new Thread(ft);
thread.start();
// 线程代码就完毕啦
System.out.println("DONE! ");
try {
// 取得新创建的新线程中的call()方法返回的结果
System.out.println("sum = " + ft.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
整个Demo中几乎找不到我们熟悉的身影,其实,它和继承Thread
一样,本质上都是实现了Runnable
接口,我们来看下FutureTask
的定义
public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {
/**
* Sets this Future to the result of its computation
* unless it has been cancelled.
*/
void run();
}
所以,虽然我们在使用实现Callable
接口的时候,发现实现的是call()
方法而不是run()
并且有返回值,其实是一样的