文章目录
- 一.初始线程(Thread)
- 1.1.线程的概念
- 1.2.线程的优势
- 1.2.1.线程比进程更轻量
- 1.2.2.并发编程
- 1.3.线程和进程的区别
- 二.Thread类方法
- 2.1. java 中创建线程的方法
- 2.1.1. 继承Thread,重写run
- 2.1.2. 实现Ruuable接口
- 2.1.3. 使用匿名内部类,继承Thread
- 2.1.4.使用匿名内部类,实现Ruunable
- 2.1.5.使用Lambda表达
- 2.2.Thread 类及常见方法
- 2.2.1. Thread的构造方法
- 2.2.2.Thread的几个常见属性
- 1.前/后台线程
- 2.是否存活
- 3.线程中断
- 2.2.3.等待一个线程join
- 2.2.4. 休眠当前线程
- 2.3. 线程的状态
- 2.3.1.java中线程的状态
- 2.3.2.线程状态和转移
一.初始线程(Thread)
1.1.线程的概念
一个线程就是一个 “执行流”. 每个线程之间都可以按照顺序执行自己的代码. 多个线程之间 “同时” 执行着多份代码. 线程也可以理解成是在进程中独立运行的子任务.
比如,WeChat.exe运行时就有很多的子任务在同时运行。形如,好友视频线程、下载文件线程、传输数据线程等,这些不同的任务或者说功能都可以同时运行,其中每一项任务完全可以理解成是“线程”在工作,传文件、听音乐、发送图片表情等功能都有对应的线程在后台默默地运行.
1.2.线程的优势
1.2.1.线程比进程更轻量
- 创建线程比创建进程更快 - 销毁线程比销毁进程更快 - 调度线程比调度进程更快
1.2.2.并发编程
如Windows系列,使用多任务操作系统Windows后,可以最大限度地利用CPU的空闲时间来处理其他的任务,比如一边让操作系统处理正在由打印机打印的数据,一边使用Word编辑文档.所以使用多线程技术后,可以在同一时间内运行更多不同种类的任务.
并行 微观上,同一时刻,两个核心上的进程,是同时执行的
并发 微观上,同一个时刻,一个核心上只能运行一个进程,但是它能够快速的进程切换(宏观让人感知不到).
这些都是内核负责处理的,应用程序感知不到,因此往往把并行和并发,统称为并发
单任务和多任务的模型图
在多任务中,CPU可以在任务1和任务2之间来回切换,使任务2不必等5秒后执行,运行效率提升
1.3.线程和进程的区别
- 进程是包含线程的. 每个进程至少有一个线程存在,即主线程.
- 进程和进程之间不共享内存空间. 同一个进程的线程之间共享同一个内存空间(主要指的是内存和文件描述符表).
进程是系统分配资源的最小单位,线程是系统调度的基本单位(如果每个进程有多个线程,每个线程是独立在CPU调度的)
一个线程是通过一个PCB来描述的,所以一个进程里面可能对应一个PCB,也可能是对应多个.
PCB里的状态,上下文,优先级,记账信息,都是每个线程自己的,各自记录各自的,但是同一个进程的PCB之间,pid是一样的,内存指针和文件描述表也是一样的.
线程模型,天然就是资源共享的,多线程争抢同一个资源(同一个变量)非常容易触发竞争
而进程模型,天然就是资源隔离的,不容易触发,进行进程间的通信的时候,多个进程访问同一个资源,可能出现问题
线程是操作系统中的概念. 操作系统内核实现了线程这样的机制, 并且对用户层提供了一些 API 供用户使,而Java 标准库中 Thread 类可以视为是对操作系统提供的 API 进行了进一步的抽象和封装.
二.Thread类方法
先来介绍start,就是调用操作系统的API,通过操作系统内核创建线程的PCB,并且把要执行的指令加给PCB,当PCB被调度到CPU上执行的时候,也就执行到了线程run方法中的代码
Thread t = new MyThread();t.start();
start是创建了个线程,由新的线程来执行run方法
2.1. java 中创建线程的方法
2.1.1. 继承Thread,重写run
2.1.2. 实现Ruuable接口
2.1.3. 使用匿名内部类,继承Thread
2.1.4.使用匿名内部类,实现Ruunable
2.1.5.使用Lambda表达
2.2.Thread 类及常见方法
2.2.1. Thread的构造方法
方法 | 说明 |
---|---|
Thread() | 创建线程对象 |
Thread(Runnable target) | 使用 Runnable 对象创建线程对象 |
Thread(String name) | 创建线程对象,并命名 |
Thread(Runnable target, String name) | 使用 Runnable 对象创建线程对象,并命名 |
Thread t1 = new Thread();Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());Thread t3 = new Thread("名字");Thread t4 = new Thread(new MyRunnable(), "名字");
2.2.2.Thread的几个常见属性
- ID 是线程的唯一标识,不同线程不会重复
- 名称是各种调试工具用到
- 优先级高的线程理论上来说更容易被调度到
- 关于后台线程,需要记住一点:JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后,才会结束运行。
- 是否存活,即简单的理解,为 run 方法是否运行结束了
1.前/后台线程
前台线程,会阻止进程结束,前台线程的工作没完成,进程是结束不了的
后台线程,不会阻止进程结束,后台线程工作没完成,进程也是可以结束的
手动创建的线程,默认都是前台的,包括main默认也是前台的其他的jvm自带的线程都是后台线程
也可以手动的使用setDeamon设置成后台线程(守护线程)
2.是否存活
在调用是start之前,调用isAlive()是false,调用start之后,isAlive就是true,如果内核里线程把run运行完了,此时线程销毁,pcb随之释放,但是Thread t这个对象不一定被释放,此时isAlive是false
public class Thread5 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t = new Thread(()->{ while (true){ System.out.println("Hellp Thread !"); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { throw new RuntimeException(e); } } }); System.out.println(t.isAlive()); t.start(); while (true){ Thread.sleep(1000); System.out.println(t.isAlive()); } }}
t的run还没跑,isAlive就是false
t的run还在跑,isAlive就是true
t的run跑完l,isAlivejiusfalse
3.线程中断
中断的意思是,不是让线程立即终止,而是通知,应该要停止,是否真的停止,取决于线程具体的代码写法
使用标志位来控制位线程是否要停止
使用Thread自带的标志位,来进行判断
方法 | 说明 |
---|---|
public void interrupt() | 中断对象关联的线程,如果线程正在阻塞,则以异常方式通知,否则设置标志位 |
public static boolean interrupted() | 判断当前线程的中断标志位是否设置,调用后清除标志位 |
public boolean isInterrupted() | 判断对象关联的线程的标志位是否设置,调用后不清除标志位 |
intterrupt做两件事
1.把线程内部的标志位(boolean)给设置成true
2.如果线程在进行sleep,就会触发异常,把sleep唤醒,但是sleep在唤醒的时候,会把刚才设置的这个标志,在设置回false
如果线程因为调用 wait/join/sleep 等方法而阻塞挂起,则以 InterruptedException 异常的形式通
知,清除中断标志
当出现 InterruptedException 的时候, 要不要结束线程取决于 catch 中代码的写法. 可以选择
忽略这个异常, 也可以跳出循环结束线程.
如下列图片
2.2.3.等待一个线程join
线程是一个随机调度的过程,等待线程,就是控制两个线程的结束顺序
方法 | 说明 |
---|---|
public void join() | 等待线程结束 |
public void join(long millis) | 等待线程结束,最多等 millis 毫秒 |
public void join(long millis, int nanos) | 同理,但可以更高精度 |
当开始执行的时候,他已经结束,此时join不会阻塞,就会立即返回
2.2.4. 休眠当前线程
让线程休眠,本质上就是让这个线程不参与调度
方法 | 说明 |
---|---|
public static void sleep(long millis) throws InterruptedException | 休眠当前线程 millis毫秒 |
public static void sleep(long millis, int nanos) throws InterruptedException | 可以更高精度的休眠 |
一旦线程进入阻塞状态,对应PCB就进入阻塞队列,此时就暂时无法参与调度
PCB是使用链表来组织的(并不具体)实际的情况并不是一个简单的链表,这是一系列以链表为核心的数据结构
2.3. 线程的状态
状态是针对当前的线程调度的情况来描述的,线程是调度的基本单位,状态是线程的属性
2.3.1.java中线程的状态
在java对于线程的状态,进行细化
线程的状态是一个枚举类型Thread.State
public static void main(String[] args) { for (Thread.State state: Thread.State.values()) { System.out.println(state); } }
- NEW: 安排了工作, 还未开始行动
- RUNNABLE: 可工作的. 又可以分成正在工作中和即将开始工作.
- BLOCKED:这几个都表示排队等着其他事情
- WAITING: 这几个都表示排队等着其他事情
- TIMED_WAITING: 这几个都表示排队等着其他事情
- TERMINATED: 工作完成了.
2.3.2.线程状态和转移
先简单了解一下