Java多线程实现的四种方式、线程的生命周期

一. 多线程

多线程出现的原因:

为了解决负载均衡问题,充分利用CPU资源.为了提高CPU的使用率,采用多线程的方式去同时完成几件事情而不互相干扰.为了处理大量的IO操作时或处理的情况需要花费大量的时间等等,比如:读写文件,视频图像的采集,处理,显示,保存等

多线程的好处:

• 使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理

• 用户界面更加吸引人,这样比如用户点击了一个按钮去触发某件事件的处理,可以弹出一个进度条来显示处理的进度

• 程序的运行效率可能会提高

• 在一些等待的任务实现上如用户输入,文件读取和网络收发数据等,线程就比较有用了.

多线程的缺点:

• 如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换.

• 更多的线程需要更多的内存空间

• 线程中止需要考虑对程序运行的影响.

• 通常块模型数据是在多个线程间共享的,需要防止线程死锁情况的发生

二.线程的生命周期

• 新建状态(New)：新创建了一个线程对象。
• 就绪状态(Runnable)：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。
• 运行状态(Running)：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。
• 阻塞状态(Blocked)：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：
  • 等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。
  • 同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。
  • 其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
• 死亡状态(Dead)：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

线程相关方法
run()与start()的区别
wait()和sleep()的区别
sleep()，join()，yield()

三.多线程实现的四种方式

• 继承Thread类，重写run方法
• 实现Runnable接口，重写run方法，实现Runnable接口的实现类的实例对象作为Thread构造函数的target
• 通过Callable和FutureTask创建线程
• 通过线程池创建线程

前面两种可以归结为一类：无返回值，原因很简单，通过重写run方法，run方式的返回值是void，所以没有办法返回结果
后面两种可以归结成一类：有返回值，通过Callable接口，就要实现call方法，这个方法的返回值是Object，所以返回的结果可以放在Object对象中

Executor框架

ExecutorService（线程池中实现多线程的方式）、Callable都是属于Executor框架。返回结果的线程是在JDK1.5中引入的新特征，还有Future接口也是属于这个框架，有了这种特征得到返回值就很方便了。
通过分析可以知道，他同样也是实现了Callable接口，实现了Call方法，所以有返回值。这也就是正好符合了前面所说的两种分类

执行Callable任务后，可以获取一个Future的对象，在该对象上调用get就可以获取到Callable任务返回的Object了。get方法是阻塞的，即：线程无返回结果，get方法会一直等待。

再介绍Executors类：提供了一系列工厂方法用于创建线程池，返回的线程池都实现了ExecutorService接口。

• public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)
  创建固定数目线程的线程池。
• public static ExecutorService newCachedThreadPool()
  创建一个可缓存的线程池，调用execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
• public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()
  创建一个单线程化的Executor。
• public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int
  corePoolSize)
  创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池，多数情况下可用来替代Timer类。
• ExecutoreService提供了submit()方法，传递一个Callable，或Runnable，返回Future。如果Executor后台线程池还没有完成Callable的计算，这调用返回Future对象的get()方法，会阻塞直到计算完成。

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https://blog.csdn.net/u011480603/article/details/75332435