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多線程快速入門

1、線程與進程區別

• 每個正在系統上運行的程序都是一個進程。每個進程包含一到多個線程。線程是一組指令的集合，或者是程序的特殊段，它可以在程序里獨立執行。 所以線程基本上是輕量級的進程，它負責在單個程序里執行多任務。通常由操作系統負責多個線程的調度和執行。
• 使用線程可以把占據時間長的程序中的任務放到后臺去處理，程序的運行速度可能加快，在一些等待的任務實現上如用戶輸入、文件讀寫和網絡收發數據等，線程就比較有用了。在這種情況下可以釋放一些珍貴的資源如內存占用等等。
• 如果有大量的線程,會影響性能，因為操作系統需要在它們之間切換，更多的線程需要更多的內存空間，線程的中止需要考慮其對程序運行的影響。通常塊模型數據是在多個線程間共享的，需要防止線程死鎖情況的發生。
• 總結:進程是所有線程的集合，每一個線程是進程中的一條執行路徑。

2、為什么要使用多線程？

• (1)、使用多線程可以減少程序的響應時間。單線程如果遇到等待或阻塞，將會導致程序不響應鼠標鍵盤等操作，使用多線程可以解決此問題，增強程序的交互性。
• (2)、與進程相比，線程的創建和切換開銷更小，因為線程共享代碼段、數據段等內存空間。
• (3)、多核CPU，多核計算機本身就具有執行多線程的能力，如果使用單個線程，將無法重復利用計算資源，造成資源的巨大浪費。
• (4)、多線程可以簡化程序的結構，使程序便于維護，一個非常復雜的進程可以分為多個線程執行。

3、多線程應用場景？

• 答:主要能體現到多線程提高程序效率。
• 舉例: 迅雷多線程下載、數據庫連接池、分批發送短信等。

4、多線程創建方式

第一種、 繼承Thread類 重寫run方法

class CreateThread extends Thread { // run方法中編寫 多線程需要執行的代碼 publicvoid run() { for (inti = 0; i< 10; i++) { System.out.println("i:" + i); } }}publicclass ThreadDemo { publicstaticvoid main(String[] args) { System.out.println("-----多線程創建開始-----"); // 1.創建一個線程 CreateThread createThread = new CreateThread(); // 2.開始執行線程 注意 開啟線程不是調用run方法，而是start方法 System.out.println("-----多線程創建啟動-----"); createThread.start(); System.out.println("-----多線程創建結束-----"); }}

• 調用start方法后，代碼并沒有從上往下執行，而是有一條新的執行分支
• 注意：畫圖演示多線程不同執行路徑。

第二種、實現Runnable接口,重寫run方法

class CreateRunnable implements Runnable { @Override publicvoid run() { for (inti = 0; i< 10; i++) { System.out.println("i:" + i); } }}publicclass ThreadDemo2 { publicstaticvoid main(String[] args) { System.out.println("-----多線程創建開始-----"); // 1.創建一個線程 CreateRunnable createThread = new CreateRunnable(); // 2.開始執行線程 注意 開啟線程不是調用run方法，而是start方法 System.out.println("-----多線程創建啟動-----"); Thread thread = new Thread(createThread); thread.start(); System.out.println("-----多線程創建結束-----"); }}

第三種、使用匿名內部類方式

System.out.println("-----多線程創建開始-----"); Thread thread = new Thread(new Runnable() { public void run() { for (int i = 0; i< 10; i++) { System.out.println("i:" + i); } } }); thread.start(); System.out.println("-----多線程創建結束-----");

5、使用繼承Thread類還是使用實現Runnable接口好？

• 使用實現實現Runnable接口好，原因實現了接口還可以繼續繼承，繼承了類不能再繼承。

6、啟動線程是使用調用start方法還是run方法？

• 開始執行線程 注意 開啟線程不是調用run方法，而是start方法調用run知識使用實例調用方法。

7、獲取線程對象以及名稱

常用線程api方法start()啟動線程currentThread()獲取當前線程對象getID()獲取當前線程ID Thread-編號 該編號從0開始getName()獲取當前線程名稱sleep(long mill)休眠線程Stop()停止線程,常用線程構造函數Thread()分配一個新的 Thread 對象Thread(String name)分配一個新的 Thread對象，具有指定的 name正如其名。Thread(Runable r)分配一個新的 Thread對象Thread(Runable r, String name)分配一個新的 Thread對象

8、守護線程

• Java中有兩種線程，一種是用戶線程，另一種是守護線程。
• 用戶線程是指用戶自定義創建的線程，主線程停止，用戶線程不會停止
• 守護線程當進程不存在或主線程停止，守護線程也會被停止。
• 使用setDaemon(true)方法設置為守護線程

public class DaemonThread { public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while (true) { try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } System.out.println("我是子線程..."); } } }); thread.setDaemon(true); thread.start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(100); } catch (Exception e) { } System.out.println("我是主線程"); } System.out.println("主線程執行完畢!"); }}

9、多線程運行狀態

• 線程從創建、運行到結束總是處于下面五個狀態之一：新建狀態、就緒狀態、運行狀態、阻塞狀態及死亡狀態

新建狀態

• 當用new操作符創建一個線程時， 例如new Thread(r)，線程還沒有開始運行，此時線程處在新建狀態。 當一個線程處于新生狀態時，程序還沒有開始運行線程中的代碼

就緒狀態

• 一個新創建的線程并不自動開始運行，要執行線程，必須調用線程的start()方法。當線程對象調用start()方法即啟動了線程，start()方法創建線程運行的系統資源，并調度線程運行run()方法。當start()方法返回后，線程就處于就緒狀態。
• 處于就緒狀態的線程并不一定立即運行run()方法，線程還必須同其他線程競爭CPU時間，只有獲得CPU時間才可以運行線程。因為在單CPU的計算機系統中，不可能同時運行多個線程，一個時刻僅有一個線程處于運行狀態。因此此時可能有多個線程處于就緒狀態。對多個處于就緒狀態的線程是由Java運行時系統的線程調度程序(thread scheduler)來調度的。

運行狀態

• 當線程獲得CPU時間后，它才進入運行狀態，真正開始執行run()方法.
• 阻塞狀態線程運行過程中，可能由于各種原因進入阻塞狀態:

1>線程通過調用sleep方法進入睡眠狀態； 2>線程調用一個在I/O上被阻塞的操作，即該操作在輸入輸出操作完成之前不會返回到它的調用者；

• 3>線程試圖得到一個鎖，而該鎖正被其他線程持有；
• 4>線程在等待某個觸發條件；

死亡狀態

• 有兩個原因會導致線程死亡：

run方法正常退出而自然死亡，

一個未捕獲的異常終止了run方法而使線程猝死。

• 為了確定線程在當前是否存活著(就是要么是可運行的，要么是被阻塞了)，需要使用isAlive方法。如果是可運行或被阻塞，這個方法返回true； 如果線程仍舊是new狀態且不是可運行的， 或者線程死亡了，則返回false.

join()方法作用

• 當在主線程當中執行到t1.join()方法時，就認為主線程應該把執行權讓給t1

創建一個線程，子線程執行完畢后，主線程才能執行。

Thread t1 = new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

for (int i = 0; i < 10; i++) {

try {

Thread.sleep(10);

} catch (Exception e) {

}

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "i:" + i);

}

}

});

t1.start();

// 當在主線程當中執行到t1.join()方法時，就認為主線程應該把執行權讓給t1

t1.join();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

try {

Thread.sleep(10);

} catch (Exception e) {

}

System.out.println("main" + "i:" + i);

}

• 優先級
• 現代操作系統基本采用時分的形式調度運行的線程，線程分配得到的時間片的多少決定了線程使用處理器資源的多少，也對應了線程優先級這個概念。在JAVA線程中，通過一個int priority來控制優先級，范圍為1-10，其中10最高，默認值為5。下面是源碼(基于1.8)中關于priority的一些量和方法。

class PrioritytThread implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i); } }}public class ThreadDemo4 { public static void main(String[] args) { PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread(); Thread t1 = new Thread(prioritytThread); Thread t2 = new Thread(prioritytThread); t1.start(); // 注意設置了優先級， 不代表每次都一定會被執行。 只是CPU調度會有限分配 t1.setPriority(10); t2.start(); }}

Yield方法

Thread.yield()方法的作用：暫停當前正在執行的線程，并執行其他線程。(可能沒有效果)

yield()讓當前正在運行的線程回到可運行狀態，以允許具有相同優先級的其他線程獲得運行的機會。因此，使用yield()的目的是讓具有相同優先級的線程之間能夠適當的輪換執行。但是，實際中無法保證yield()達到讓步的目的，因為，讓步的線程可能被線程調度程序再次選中。

結論：大多數情況下，yield()將導致線程從運行狀態轉到可運行狀態，但有可能沒有效果。

總結

• 1.進程與線程的區別？
• 答:進程是所有線程的集合，每一個線程是進程中的一條執行路徑，線程只是一條執行路徑。
• 2.為什么要用多線程？
• 答:提高程序效率
• 3.多線程創建方式？
• 答:繼承Thread或Runnable 接口。
• 4.是繼承Thread類好還是實現Runnable接口好？
• 答:Runnable接口好，因為實現了接口還可以繼續繼承。繼承Thread類不能再繼承。
• 5.你在哪里用到了多線程？
• 答:主要能體現到多線程提高程序效率。
• 舉例:分批發送短信、迅雷多線程下載等。

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總結

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