2019-08-18 Day17 Java多线程


目的

学习Java线程的定义和作用,掌握如何创建一个线程,剖析如何实现线程的同步与各种通信,并且理解如何使用接口实现主线程和子线程之间的数据回调

多线程

概念了解

在学习线程之前,先来了解一下与它容易混淆的另外一个概念——进程(Process)

进程(Process)是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位,因此进程是动态的;系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程;简单地说,一个进程就是一个执行中的程序,他在计算机中一个指令接着一个指令地执行着,同时,每个进程还占有某些系统资源,如CPU时间、内存空间、文件、输入输出设备的使用权等等;换句话说,当程序在执行时,就会被操作系统载入内存中(占有内存空间),并且启动它的工作(执行的时候,就是占有CPU时间),然后就变成了所谓的“进程”;如每一个正在Windows操作系统上执行的程序,都可以视为一个进程

可以按下Ctrl + Shift + ESC键调出任务管理器,里面会显示出当前正在运行的程序,即为进程

image.png

应用名称最后的小括号内的数字表示当前进程包含的线程个数,可以展开列表查看具体的线程(Thread)

image.png

线程(Thread),其实与进程相似,也是一个执行中的程序,但线程是一个比进程更小的执行单位;一个进程在其执行过程中可以产生多个线程,形成多条执行线路;但是与进程不同的是,同类的多个线程共享同一块内存空间和一组系统资源,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间作切换的工作时,负担要比进程小得多,也正因为如此,线程也被称为轻量级进程(light-weight process);由于同一进程的各个线程之间可以共享相同的内存空间,并利用这些共享内存来完成数据交换、实时通信及必要的同步工作,所以各线程之间的通信速度很快,线程之间进行切换所占用的系统资源也较少;对每个线程来说,它都有自身的产生、运行和消亡的过程,所以,它也是一个动态的概念

一个进程至少拥有一个线程(主线程:运行起来就执行的线程)

状态和生命周期

新建(new Thread)

当创建Thread类的一个实例(对象)时,此线程进入新建状态(未被启动)。
例如:Thread t1=new Thread();

就绪(runnable)

线程已经被启动,正在等待被分配给CPU时间片,也就是说此时线程正在就绪队列中排队等候得到CPU资源。例如:t1.start();

运行(running)

线程获得CPU资源正在执行任务(run()方法),此时除非此线程自动放弃CPU资源或者有优先级更高的线程进入,线程将一直运行到结束。

死亡(dead)

当线程执行完毕或被其它线程杀死,线程就进入死亡状态,这时线程不可能再进入就绪状态等待执行。

自然终止:正常运行run()方法后终止

异常终止:调用stop()方法让一个线程终止运行

堵塞(blocked)

由于某种原因导致正在运行的线程让出CPU并暂停自己的执行,即进入堵塞状态。

正在睡眠:用sleep(long t) 方法可使线程进入睡眠方式。一个睡眠着的线程在指定的时间过去可进入就绪状态。

正在等待:调用wait()方法。(调用motify()方法回到就绪状态)

被另一个线程所阻塞:调用suspend()方法。(调用resume()方法恢复)


1.png

为什么要创建子线程

如果在主线程中存在比较耗时的操作,如下载视频、数据处理,这些操作会阻塞主线程,后面的任务必须等这些任务执行完后才能执行;为了不阻塞主线程,需要将耗时的任务放在子线程中去处理

两种创建线程的方式

一、继承Thread类

写一个类继承自Thread类,并且在其中实现run方法

class TestThread extends Thread{

    // 写一个类继承Thread
    // 实现run方法
    // 方法里面是具体要执行的代码
    @Override
    public void run() {
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(name);
        for (int i =1 ; i <= 100; i++) {
            System.out.println(name + ":" +i);
        }
        super.run();
    }
}

使用这个类创建一个对象,来创建一个线程;并通过setName设置线程的名字,start开启任务

        Thread t = new Thread();
        t.setName("子线程1");
        t.start();
        Thread tt2 = new Thread();
        tt2.setName("子线程2");
        tt2.start();

二、实现Runnable接口

写一个类实现Runnable接口,并在其中实现run方法

class MyThread implements Runnable{ 
    @Override 
    public void run() { 
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
       }
    } 
} 

①使用方法:创建一个任务,使用Thread操作这个任务

        MyThread pt = new MyThread();
        Thread t = new Thread(pt);
        t.setName("子线程1");
        t.start();

②使用方式:使用匿名类,然后直接在run()中写入执行语句,同样用setName()给进程命名,用start()开始进程。这个方式仅适用于只使用一次这个任务的情况

       Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
                }
            }
        });
        t.setName("子线程1");
        t.start();

③使用方式:创建线程的同时,直接开启线程任务,不需要操作线程对象本身

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
                }
            }
        }).start();

④使用方式:使用Lambda表达式,但不建议使用,因为阅读性差

        new Thread(() -> {
            for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }
        }).start();

心得体会

今天学习的内容比较枯燥,还需要花费时间去好好消化,其中线程同步的知识点因为还没有整理完毕,所以还要多费一些心思

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