1. 线程是什么
操作系统支持多个应用程序并发执行,每个应用程序至少对应一个进程 ,彼此之间的操作和数据不受干扰,彼此通信一般采用管道通信、消息队列、共享内存等方式。当一个进程需要磁盘IO的时候,CPU就切换到另外的进程,提高了CPU利用率。
有了进程,为什么还要线程?因为进程的成本太高了。
启动新的进程必须分配独立的内存空间,建立数据表维护它的代码段、堆栈段和数据段,这是昂贵的多任务工作方式。线程可以看作轻量化的进程。线程之间使用相同的地址空间,切换线程的时间远小于切换进程的时间。
进程是资源分配的最小单位,而线程是CPU调度的最小单位。每一个进程中至少有一个线程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源,多个线程可以完成多个不同的任务,也就是我们常说的并发多线程。
2. 怎样创建线程
创建线程常用的有四种方式,分别是:
- 继承Thread类
- 实现Runnable接口
- 实现Callable接口
- 使用线程池创建
分别看一下怎么具体怎么使用代码创建的?
2.1 继承Thread类
public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { Thread thread = new MyThread(); thread.start(); // 启动线程 } } class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println("关注公众号:一灯架构"); } }
输出结果:
关注公众号:一灯架构
start方法用来启动线程,只能被调用一次。
run方法是线程的核心方法,业务逻辑都写在run方法中。
2.2 实现Runnable接口
public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { MyRunnable myRunnable = new MyRunnable(); Thread thread1 = new Thread(myRunnable, "线程1"); Thread thread2 = new Thread(myRunnable, "线程2"); thread1.start(); // 启动线程1 thread2.start(); // 启动线程2 } } class MyRunnable implements Runnable { private int count = 5; @Override public void run() { while (count > 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",关注公众号:一灯架构," + count--); } } }
输出结果:
线程2,关注公众号:一灯架构,4
线程1,关注公众号:一灯架构,5
线程1,关注公众号:一灯架构,2
线程1,关注公众号:一灯架构,1
线程2,关注公众号:一灯架构,3
需要把Runnable实例放到Thread类中,才能执行,Thread对象才是真正的线程对象。
使用实现Runnable接口创建线程方式,相比继承Thread类创建线程,优点是:
- 实现的方式没有类的单继承性的局限性
- 实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况
2.3 实现Callable接口
public class ThreadTest { public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException { MyCallable myCallable = new MyCallable(); FutureTaskfutureTask = new FutureTask (myCallable); Thread thread = new Thread(futureTask); thread.start(); System.out.println(futureTask.get()); } } class MyCallable implements Callable { @Override public String call() throws Exception { return "关注公众号:一灯架构"; } }
输出结果:
关注公众号:一灯架构
实现Callable接口的线程实例对象,配合FutureTask使用,可以接收返回值。
2.4 使用线程池创建
public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10); executorService.execute(() -> System.out.println("关注公众号:一灯架构")); } }
输出结果:
关注公众号:一灯架构
使用线程池创建线程是工作开发中最常用的方式,优点是:
- 线程池帮忙管理对象的创建与销毁,减轻开发者工作量
- 线程池帮忙管理任务的调用,资源的创建与分配
- 复用线程和对象,提高使用效率
3. 线程的状态
线程共有6种状态,分别是NEW(初始化)、RUNNABLE(可运行)、WAITING(等待)、TIMED_WAITING(超时等待)、BLOCKED(阻塞)、TERMINATED(终止)。
1.NEW(初始化)
表示创建线程对象之后,还没有调用start方法。
2.RUNNABLE(可运行)
表示调用start方法之后,等待CPU调度。为了便于理解,通常又把RUNNABLE分别RUNNING(运行中)和READY(就绪)。处在RUNNING(运行中)状态的线程可以调用yield方法,让出CPU时间片,然后跟其他处于READY(就绪)一起等待被调度。
3.WAITING(等待)
处于RUNNABLE状态的线程调用wait方法之后,就处于等待状态,需要其他线程显示地唤醒。
4.TIMED_WAITING(超时等待)
处于RUNNABLE状态的线程调用wait(long)方法之后,就处于等待状态,需要其他线程显示地唤醒。
5.BLOCKED(阻塞)
等待进入synchronized方法/代码块,处于阻塞状态。
6.TERMINATED(终止)
表示线程已经执行结束。
4. 线程常用方法
说一下线程有哪些常用的方法。
方法定义 | 含义 | 使用方式 |
---|---|---|
public synchronized void start() {……} | 启动线程 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.start(); |
public static native Thread currentThread(); | 获取当前线程实例对象 | Thread thread = Thread.currentThread(); |
public static native void yield(); | 让出CPU时间片 | Thread.yield(); |
public static native void sleep(long millis); | 睡眠指定时间 | Thread.sleep(1L); |
public void interrupt() {……} | 中断线程 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.interrupt(); |
public static boolean interrupted() {……} | 判断线程是否已中断 | MyThread myThread = new MyThread(); boolean interrupted = myThread.isInterrupted(); |
public final native boolean isAlive(); | 判断线程是否是存活状态 | MyThread myThread = new MyThread(); boolean alive = myThread.isAlive(); |
public final String getName() {……} | 获取线程名称 | MyThread myThread = new MyThread(); String name = myThread.getName(); |
public State getState() {……} | 获取线程状态 | MyThread myThread = new MyThread(); Thread.State state = myThread.getState(); |
public long getId() {……} | 获取线程ID | MyThread myThread = new MyThread(); long id = myThread.getId(); |
public final void join() {……} | 等待其他线程执行完再执行 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.join(); |
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