Java学习笔记2 多线程简单总结

多线程简单总结

1. 相关概念
- 1.1 线程与进程
- - 进程
  - 线程
- 1.2 线程调度
- - 分时调度
  - 抢占式调度
- 1.3 同步与异步
- - 同步
  - 异步
- 1.4 并发与并行
- - 并发
  - 并行
2. 创建线程
- 2.1 继承Thread类
- 2.2 实现Runnable接口
- 2.3 Callable和FutureTask
- 2.4 几种线程创建方法比较
3. Thread类
- 3.1 常用构造方式
- 3.2 常用方法
4. 待总结

Java 给多线程编程提供了内置的支持。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

多线程是多任务的一种特别的形式，但多线程使用了更小的资源开销。

这里定义和线程相关的另一个术语 - 进程：一个进程包括由操作系统分配的内存空间，包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在，它必须是进程的一部分。一个进程一直运行，直到所有的非守护线程都结束运行后才能结束。

多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。

1. 相关概念

1.1 线程与进程

进程

是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间

线程

是进程中的一个执行路径，共享一个内存空间，线程之间可以自由切换，并发执行。一个进程最少有一个线程。线程实际上是在进程基础之上的进一步划分，一个进程启动之后，里面的若干执行路径又可以划分成若干个线程。

1.2 线程调度

分时调度

所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。

抢占式调度

优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)， Java使用的为抢占式调度。
CPU使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核新而言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同一时刻运行。其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的使用率更高。

1.3 同步与异步

同步

排队执行 , 效率低但是安全。

异步

同时执行 , 效率高但是数据不安全。

1.4 并发与并行

并发

指两个或多个事件在同一个时间段内发生。

并行

指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。

2. 创建线程

2.1 继承Thread类

package com.java.thread.demo01;public class MyThread extends Thread {/*** run方法就是线程要执行的任务方法*/@Overridepublic void run() {//这里的代码就是一条新的执行路径//这个执行路径的触发方式,不是调用run方法,而是通过Thread对象的start方法来启动任务for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("人生代代无穷已" + i);}}
}

package com.java.thread.demo01;public class Demo01Thread {public static void main(String[] args) {//ThreadMyThread thread = new MyThread();thread.start();for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("江月年年望相似" + i);}}
}

运行结果如下,每次运行结果可能不同：

2.2 实现Runnable接口

package com.java.thread.demo01;public class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("人生代代无穷已" + i);}}
}

package com.java.thread.demo01;public class Demo02Runnable {public static void main(String[] args) {//实现Runnable//1. 创建一个任务对象MyRunnable r = new MyRunnable();//2. 创建一个线程并为其分配一个任务Thread t = new Thread(r);//3. 执行线程t.start();for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("江月年年望相似" + i);}}
}

运行结果如下,每次运行结果可能不同：

2.3 Callable和FutureTask

如果一个线程需要有返回值时，可以采用实现Callable接口来实现多线程

package com.java.thread.demo01;import java.util.concurrent.Callable;class MyCallable<String> implements Callable<String> {private String title;MyCallable(String title) {this.title = title;}@Overridepublic String call() throws Exception {//从1-3报数for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println(title + "报数:" + (i + 1));}return (String) (title + "执行结束");}
}

package com.java.thread.demo01;import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.FutureTask;public class Demo03Callable {public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {MyCallable callable1 = new MyCallable("线程1");MyCallable callable2 = new MyCallable("线程2");MyCallable callable3 = new MyCallable("线程3");FutureTask<String> task1 = new FutureTask<>(callable1);FutureTask<String> task2 = new FutureTask<>(callable2);FutureTask<String> task3 = new FutureTask<>(callable3);new Thread(task1).start();new Thread(task2).start();new Thread(task3).start();System.out.println(task1.get());System.out.println(task2.get());System.out.println(task3.get());}
}

运行结果如下,每次运行结果可能不同：

2.4 几种线程创建方法比较

实现Runnable 与继承Thread相比,有如下优势:

通过创建任务,然后给线程分配的方式来实现的多线程,更适合多个线程同时执行相同任务的情况
可以避免单继承带来的局限性
任务与线程本身是分离的,提高了程序的健壮性
后续学习的线程池技术,接受Runnable类型的任务,不接受Thread类型的任务

Runnable 与 Callable的相同点

都是接口
都可以编写多线程程序
都采用Thread.start()启动线程

Runnable 与 Callable的不同点

Runnable没有返回值；Callable可以返回执行结果
Callable接口的call()允许抛出异常；Runnable的run()不能抛出

Callable获取返回值
Callalble接口支持返回执行结果，需要调用FutureTask.get()得到，此方法会阻塞主进程的继续往下执
行，如果不调用不会阻塞。

3. Thread类

3.1 常用构造方式

Constructor	Description
Thread()	Allocates a new Thread object.
Thread(Runnable target)	Allocates a new Thread object.
Thread(Runnable target, String name)	Allocates a new Thread object.
Thread(String name)	Allocates a new Thread object.

3.2 常用方法

Modifier and Type	Method	Description
static Thread	currentThread()	Returns a reference to the currently executing thread object.
long	getId()	Returns the identifier of this Thread.
String	getName()	Returns this thread’s name.
int	getPriority()	Returns this thread’s priority.
void	setDaemon(boolean on)	Marks this thread as either a daemon thread or a user thread.
void	setPriority(int newPriority)	Changes the priority of this thread.
static void	sleep(long millis)	Causes the currently executing thread to sleep (temporarily cease execution) for the specified number of milliseconds, subject to the precision and accuracy of system timers and schedulers.
static void	sleep(long millis, int nanos)	Causes the currently executing thread to sleep (temporarily cease execution) for the specified number of milliseconds plus the specified number of nanoseconds, subject to the precision and accuracy of system timers and schedulers.
void	start()	Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine calls the run method of this thread.

4. 待总结

线程安全问题与锁

死锁

多线程通信问题

线程的六种状态

线程池