多线程三分钟就可以入个门了！

前言

之前花了一个星期回顾了Java集合：

• Collection总览
• List集合就这么简单【源码剖析】
• Map集合、散列表、红黑树介绍
• HashMap就是这么简单【源码剖析】
• LinkedHashMap就这么简单【源码剖析】
• TreeMap就这么简单【源码剖析】
• ConcurrentHashMap基于JDK1.8源码剖析
• Set集合就这么简单！
• Java集合总结【面试题+脑图】，将知识点一网打尽！

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：

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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。

jVVrdq8.png

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：

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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

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

public class MyThread extends Thread {

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

}

我们调用一下测试看看：

public class MyThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个线程对象
        MyThread my1 = new MyThread();
        MyThread my2 = new MyThread();

        my1.start();
        my2.start();
    }
}

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1.5.2实现Runnable接口，重写run方法

实现Runnable接口，重写run方法

public class MyRunnable implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        for (int x = 0; x < 100; x++) {
            System.out.println(x);
        }
    }

}

我们调用一下测试看看：

public class MyRunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建MyRunnable类的对象
        MyRunnable my = new MyRunnable();

        Thread t1 = new Thread(my);
        Thread t2 = new Thread(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。

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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！

二、总结

这篇主要是讲解了线程是什么，理解线程的基础对我们往后的学习是有帮助的。这里主要是简单的入了个门

在阅读顶部注释的时候我们发现有”优先级“、”后台线程“这类的词，这篇是没有讲解他们是什么东西的_{所以下一篇**主要讲解的是Thread的API**}敬请期待哦~

使用线程其实会导致我们数据不安全，甚至程序无法运行的情况的，这些问题都会再后面讲解到的~

之前在学习操作系统的时候根据《计算机操作系统-汤小丹》这本书也做了一点点笔记，都是比较浅显的知识点。或许对大家有帮助~

• 操作系统第一篇【引论】
• 操作系统第二篇【进程管理】
• 操作系统第三篇【线程】
• 操作系统第四篇【处理机调度】
• 操作系统第五篇【死锁】
• 操作系统第六篇【存储器管理】
• 操作系统第七篇【设备管理】

参考资料：

• 《Java 核心技术卷一》
• 《Java并发编程实战》
• 《计算机操作系统-汤小丹》

如果文章有错的地方欢迎指正，大家互相交流。习惯在微信看技术文章，想要获取更多的Java资源的同学，可以关注微信公众号:Java3y。为了大家方便，刚新建了一下qq群：742919422，大家也可以去交流交流。谢谢支持了！希望能多介绍给其他有需要的朋友

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