線程與進程

進程：

? 是指一個內存中運行的應用程序，每個進程都有一個獨立的內存空間，一個應用程序可以同時運行多個進程；進程也是程序的一次執行過程，是系統運行程序的基本單位；系統運行一個程序即是一個進程從創建、運行到消亡的過程。

線程：

? 進程內部的一個獨立執行單元；一個進程可以同時并發地運行多個線程，可以理解為一個進程便相當于一個單 CPU 操作系統，而線程便是這個系統中運行的多個任務。

進程與線程的區別：

? 進程：有獨立的內存空間，進程中的數據存放空間(堆空間和棧空間)是獨立的，至少有一個線程。

? 線程：堆空間是共享的，棧空間是獨立的，線程消耗的資源比進程小的多。

注意：

因為一個進程中的多個線程是并發運行的，那么從微觀角度看也是有先后順序的，哪個線程執行完全取決于CPU 的調度，程序員是不能完全控制的(可以設置線程優先級)。而這也就造成的多線程的隨機性。

Java 程序的進程里面至少包含兩個線程，主線程也就是 main()方法線程，另外一個是垃圾回收機制線程。每當使用 java 命令執行一個類時，實際上都會啟動一個 JVM，每一個 JVM 實際上就是在操作系統中啟動了一個線程，java 本身具備了垃圾的收集機制，所以在 Java 運行時至少會啟動兩個線程。

由于創建一個線程的開銷比創建一個進程的開銷小的多，那么我們在開發多任務運行的時候，通常考慮創建多線程，而不是創建多進程。

多線程

多線程技術可以更好地利用系統資源。主要優勢在于充分利用了CPU的空閑時間片，用盡可能少的時間來對用戶的要求做出響應，使得進程的整體運行效率得到較大提高，同時增強了應用程序的靈活性。

? 更為重要的是，由于同一進程的所有線程共享同一內存，所以不需要特殊的數據傳送機制，不需要建立共享存儲區或共享文件，從而使得不同任務之間的協調操作與運行、數據的交互、資源的分配等問題更加易于解決。

創建多線程的五種方式

1.繼承Thread類

Thread類本質上是實現了Runnable接口的一個實例，代表一個線程的實例。

啟動線程的唯一方法就是通過Thread類的start()實例方法。

start()方法是Java的native方法，它將啟動一個新線程，并執行run()方法。

這種方法實現多線程比較簡單，通過自己創建的類直接繼承Thread，并重寫run()方法，就可以啟動新線程并執行自己定義的run()方法。

優點：代碼比較簡單

缺點：該類無法繼承其他類

1 public classThreadDemo1 {2

3 public static voidmain(String[] args) {4 ThreadDemo t1 = newThreadDemo();5 t1.setName("線程1");6 t1.start();7 ThreadDemo t2 = newThreadDemo();8 t2.setName("線程2");9 t2.start();10 }11

12 }13

14 class ThreadDemo extendsThread{15 @Override16 public voidrun() {17 for (int i = 1; i <= 10; i++) {18 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);19 }20 }21 }

2.實現Runnable接口

Java的繼承屬于單繼承，如果一個類繼承了其他的一個類就無法繼承Thread類。但是一個類繼承一個類的同時，可以實現多個接口。

優點：繼承其他類，統一實現該接口的實例可以共享資源。

缺點：代碼比較復雜。

1 public classThreadDemo2 {2

3 public static voidmain(String[] args) {4 MyThread myThread= newMyThread();5 Thread t1 = new Thread(myThread, "線程1");6 t1.start();7 Thread t2 = new Thread(myThread, "線程2");8 t2.start();9 }10

11 }12

13 class MyThread implementsRunnable{14 @Override15 public voidrun() {16 for (int i = 1; i <= 10; i++) {17 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);18 }19 }20 }

3.實現Callable接口

實現Callable接口和實現Runnable接口的方法基本相同，不過Callable接口中的call()方法有返回值，Runnable接口中的call()方法沒有返回值。

1 public classThreadDemo3 {2

3 public static void main(String[] args) throwsExecutionException, InterruptedException {4 Callable myCallable = new MyCallable();5 //使用FutureTask類包裝Callable對象,該FutureTask對象封裝了Callable對象的call()方法的返回值

6 FutureTask futureTask = new FutureTask(myCallable);7 Thread t1 = new Thread(futureTask, "線程1");8 t1.start();9 System.out.println(futureTask.get());10 }11 }12

13

14 class MyCallable implements Callable{15

16 @Override17 public Object call() throwsException {18 for (int i = 1; i <= 10; i++) {19 System.out.println(i);20 }21 return Thread.currentThread().getName()+"執行完畢";22 }23 }

4.線程池

線程池，其實就是一個容納多個線程的容器，其中的線程可以重復使用，省去了頻繁創建線程對象的操作，避免了頻繁創建線程的資源消耗。

Executor類：提供了一系列工廠方法用于創建線程池，返回的線程池都實現了ExecutorService接口。

Java通過Executors提供四種線程池，分別為：

newCachedThreadPool創建一個可緩存線程池，如果線程池長度超過處理需要，可靈活回收空閑線程，若無可回收，則新建線程。

newFixedThreadPool 創建一個定長線程池，可控制線程最大并發數，超出的線程會在隊列中等待。

newScheduledThreadPool 創建一個定長線程池，支持定時及周期性任務執行。

newSingleThreadExecutor 創建一個單線程化的線程池，它只會用唯一的工作線程來執行任務，保證所有任務按照指定順序(FIFO, LIFO, 優先級)執行。

ExecutorService提供了sumbit()方法，傳遞一個Callable或Runnable，將線程放進線程池中，并執行。

優點：實現自動化裝配，易于管理，循環利用資源。

1 public classThreadDemo4 {2

3 public static voidmain(String[] args) {4 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);5 //將線程放入線程池中并執行

6 Future> submit = pool.submit(newMyRunnableThread());7 pool.submit(newMyRunnableThread());8 //關閉線程池

9 pool.shutdown();10 }11

12 }13

14 class MyRunnableThread implementsRunnable {15 @Override16 public voidrun() {17 for (int i = 1; i <=10 ; i++) {18 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);19 }20 }21 }

5.Timer類和TimerTask類

在這種實現方式中，Timer類實現的是類似定時任務的功能，也就是定時或者每隔一定時間觸發一次線程。

Timer類本身實現的就是一個線程，只是這個線程是用來調用其他線程。

TimerTask類實現了Runnable接口，具備了多線程的能力。

在這種實現方式中，通過繼承TimerTask使該類獲得多線程的能力，重寫run()方法，然后通過Timer類啟動線程。

在實際使用時，一個Timer可以啟動任意多個TimerTask實現的線程，但是多個線程之間會存在阻塞。所以如果多個線程之間如果需要完全獨立運行的話，

最好還是一個Timer啟動一個TimerTask實現。

1 public classThreadDemo5 {2

3 public static voidmain(String[] args) {4 Timer timer = newTimer();5 MyTimerTask myTimerTask1 = new MyTimerTask("線程1");6 MyTimerTask myTimerTask2 = new MyTimerTask("線程2");7 //啟動線程

8 timer.schedule(myTimerTask1,0);9 timer.schedule(myTimerTask2,0);10 }11

12 }13

14 class MyTimerTask extendsTimerTask{15 privateString TimerTaskName;16

17 publicMyTimerTask(String TimerTaskName) {18 this.TimerTaskName=TimerTaskName;19 }20

21 @Override22 public voidrun() {23 for (int i = 1; i <=10 ; i++) {24 System.out.println(TimerTaskName+":"+i);25 }26 }27 }

總結

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