多线程三分钟就可以入个门了!

在写文章之前通读了一遍《Java 核心技术 卷一》的并发章节和《Java并发编程实战》前面的部分,回顾了一下以前写过的笔记。从今天开始进入多线程的知识点咯~

之前在学习Java基础的时候学多线程基础还是挺认真的,可是在后面一直没有回顾它,久而久之就把它给忘掉得差不多了..在学习JavaWeb上也一直没用到多线程的地方(我做的东西太水了...)。

由于面试这一部分是占很大比重的,并且学习多线程对我以后的提升也是很有帮助的(自以为)。

我其实也是相当于从零开始学多线程的,如果文章有错的地方还请大家多多包含,不吝在评论区下指正呢~~

一、初识多线程

1.1介绍进程

讲到线程,又不得不提进程了~

进程我们估计是很了解的了,在windows下打开任务管理器,可以发现我们在操作系统上运行的程序都是进程:

多线程三分钟就可以入个门了!_第1张图片

进程的定义:

进程是 程序的一次执行 ,进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的 活动,进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源 分配和调度的一个独立单位

进程是系统进行资源分配和调度的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

1.2回到线程

那系统有了进程这么一个概念了,进程已经是可以进行资源分配和调度了, 为什么还要线程呢

为使程序能并发执行,系统必须进行以下的一系列操作:

(1) 创建进程 ,系统在创建一个进程时,必须为它分配其所必需的、除处理机以外的所有资源,如内存空间、I/O设备,以及建立相应的PCB;

(2) 撤消进程 ,系统在撤消进程时,又必须先对其所占有的资源执行回收操作,然后再撤消PCB;

(3) 进程切换 ,对进程进行上下文切换时,需要保留当前进程的CPU环境,设置新选中进程的CPU环境,因而须花费不少的处理机时间。

多线程三分钟就可以入个门了!_第2张图片

可以看到进程实现多处理机环境下的进程调度,分派,切换时, 都需要花费较大的时间和空间开销

引入线程主要是 为了提高系统的执行效率,减少处理机的空转时间和调度切换的时间,以及便于系统管理。 使OS具有更好的并发性

简单来说: 进程实现多处理 非常耗费CPU的资源,而我们 引入线程是作为调度和分派的基本单位 (取代进程的部分基本功能 【调度】 )。

那么线程在哪呢??举个例子:

多线程三分钟就可以入个门了!_第3张图片

也就是说: 在同一个进程内又可以执行多个任务,而这每一个任务我就可以看出是一个线程 。

所以说: 一个进程会有1个或多个线程的 !

1.3进程与线程

于是我们可以总结出:

进程作为资源 分配 的基本单位

线程作为资源 调度 的基本单位, 是程序的执行单元,执行路径 (单线程:一条执行路径,多线程:多条执行路径)。是程序使用CPU的最基本单位。

线程有3个基本状态:

执行、就绪、阻塞

线程有5种基本操作:

派生、阻塞、激活、 调度、 结束

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线程的属性:

1)轻型实体;

2)独立调度和分派的基本单位;

3)可并发执行;

4)共享进程资源。

线程有两个基本类型:

1) 用户级线程 :管理过程全部由用户程序完成, 操作系统内核心只对进程进行管理。

2) 系统级线程 (核心级线程): 由操作系统内核进行管理 。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API,以使用户程序可以创建、执行以及撤消线程。

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值得注意的是:多线程的存在,不是提高程序的执行速度。其实 是为了提高应用程序的使用率,程序的执行其实都是在 抢CPU的资源 ,CPU的执行权。多个进程是在抢这个资源, 而其中的某一个进程如果执行路径比较多 ,就会有 更高的几率 抢到CPU的执行权

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1.4并行与并发

并行:

并行性是指 同一时刻内 发生两个或多个事件。

并行是在 不同 实体上的多个事件

并发:

并发性是指 同一时间间隔内 发生两个或多个事件。

并发是在 同一实体 上的多个事件

由此可见:并行是针对进程的, 并发是针对线程的 。

1.5Java实现多线程

上面说了一大堆基础,理解完的话。我们回到Java中,看看Java是如何实现多线程的~

Java实现多线程是使用Thread这个类的,我们来看看 Thread类的顶部注释 :

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通过上面的顶部注释我们就可以发现,创建多线程有 两种 方法:

继承Thread,重写run方法

实现Runnable接口,重写run方法

1.5.1继承Thread,重写run方法

创建一个类,继承Thread,重写run方法

publicclassMyThreadextendsThread{@Overridepublic void run() {for(int x =0; x <200; x++) {System.out.println(x);}}}

我们调用一下测试看看:

publicclassMyThreadDemo{publicstaticvoidmain(String[] args){// 创建两个线程对象MyThread my1 =newMyThread();MyThread my2 =newMyThread();my1.start();my2.start();}}

多线程三分钟就可以入个门了!_第7张图片

1.5.2实现Runnable接口,重写run方法

实现Runnable接口,重写run方法

publicclassMyRunnableimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){for(intx =0; x <100; x++) {System.out.println(x);}}}

我们调用一下测试看看:

publicclassMyRunnableDemo{publicstaticvoidmain(String[] args){// 创建MyRunnable类的对象MyRunnable my =newMyRunnable();Thread t1 =newThread(my);Thread t2 =newThread(my);t1.start();t2.start();}}

结果还是跟上面是 一样 的,这里我就不贴图了~~~

1.6Java实现多线程需要注意的细节

不要将 run() 和 start() 搞混了~

run()和start()方法区别:

run() :仅仅是 封装被线程执行的代码 ,直接调用是普通方法

start() :首先 启动了线程 ,然后再 由jvm去调用该线程的run()方法。

jvm虚拟机的启动是单线程的还是多线程的?

是多线程的 。不仅仅是启动main线程,还至少会启动垃圾回收线程的,不然谁帮你回收不用的内存~

那么,既然有两种方式实现多线程,我们 使用哪一种 ???

一般我们使用实现Runnable接口

可以避免java中的单继承的限制

应该将并发 运行任务和运行机制解耦 ,因此我们选择实现Runnable接口这种方式!

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