Java多线程基础（线程与进程的区别，线程的创建方式及常用api，线程的状态）

目录

☘️一. 什么是线程

二. 线程和进程的区别（面试常问）

三. 线程的创建方式（面试常问）

1. 继承Thread类

2. 实现Runnable接口

3. 变形的方式创建

四. Thread常用方法

1. Thread常见构造方法

2. Thread的常见属性

3. 介绍说明常用方法

五. 线程的状态（面试常问）

六. 线程的优点

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☘️一. 什么是线程

每一个线程都是一个执行流，都按照自己的顺序执行自己的代码，多个线程之间“同时”（并发并行）的执行多份代码。Java中的线程是以轻量级进程来实现的

Java中，线程既然是以轻量级进程实现的，那它也具有进程的特征：

需要系统调度CPU来执行
并发：一个CPU以时间调度轮转的方式依次执行每个线程
并行：多个CPU在同一时间同时执行多个线程

线程存在的必要性？

单核CPU发展遇到了瓶颈，要想提高运算力，就得用到多核CPU，与此同时，并发编程更能充分利用多核CPU资源
对于某些任务场景，比如等待IO，为了在等待IO的时间内做一些其他事情，也需要用到并发编程

多进程也能实现并发编程，但是线程比进程轻量：

创建线程比创建进程更快
销毁线程比销毁进程更快
调度线程比调度进程更快

二. 线程和进程的区别（面试常问）

进程是包含线程的，而且每一个进程至少包含一个线程（主线程）

进程是系统分配资源的最小单位（基本单位），线程是操作系统调度CPU执行的最小单位（基本单位）

进程状态的改变会消耗很多资源时间，线程的效率更高

进程独占虚拟内存空间，一个进程包含的多个线程可以共享进程的内存
一个进程要访问另一个进程的数据需要使用通信的方式，一个进程的多个线程可以使用共享变量
一个进程如果挂掉是不会影响其他进程的，但是如果一个线程挂掉可能影响整个进程

‍️例如：一个线程申请的内存太多超出整个进程的内存（OOM）

三. 线程的创建方式（面试常问）

这里介绍两种创建方式：

· 继承Thread类，this表示当前线程对象的引用
· 实现Runnable接口，this表示的是MyRunnable的引用，当前线程的引用需要使用Thread.currentThread()

1. 继承Thread类

public class Method1 {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread(); //创建MyThread的实例
        t1.start(); //调用start方法，才会真正创建操作系统中的线程，并申请系统调度执行
    }
    public static class MyThread extends Thread {
        //必须重写run方法描述线程要执行的任务
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("创建方式1");
        }
    }
}

2. 实现Runnable接口

public class Method2 {
    public static void main(String[] args) {
        //先创建Runnable对象，然后当作参数传入Thread的构造方法中
        Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
        t2.start();
    }
    //Runnable接口，表示定义线程任务对象（Thread才是线程本身）
    public static class MyRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("创建方式2");
        }
    }
}

3. 变形的方式创建

使用匿名内部类来创建Thread子类对象 

public class Method3 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t3 = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("匿名内部类创建Thread子类对象");
            }
        };
        t3.start();
    }
}

使用匿名内部类来创建Runnable子类对象

public class Method4 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t4 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("使用匿名内部类创建Runnable子类对象");
            }
        });
        t4.start();
    }
}

lambda表达式创建Runnable子类对象

public class Method5 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t5 = new Thread(() -> System.out.println("lambda表达式创建"));
        t5.start();
    }
}

四. Thread常用方法

1. Thread常见构造方法

方法	说明
Thread()	创建线程对象
Thread(Runnable target)	使用Runnable对象创建线程对象
Thread(String name)	创建线程对象并命名
Thread(Runnable target,String name)	使用Runnable对象创建线程对象并命名

 Thread t1 = new Thread();
 Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
 Thread t3 = new Thread("名字1");
 Thread t4 = new Thread(new MyRunnable(),"名字2");

2. Thread的常见属性

属性	获取方法
ID	getId()
名称	getName()
状态	getState()
优先级	getPriority()
是否有后台线程	isDaemon()
是否存活	isAlive()
是否被中断	isInterrupted()

‍️说明：

ID：是线程的唯一标识，多个线程不能重复 
名称：是线程的名称
状态：表示线程所处的情况
优先级：理论来说，优先级高的线程优先被调度到
后台线程：JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后，才会结束运行
是否存活：简单理解为run方法是否运行结束
中断：下面板块中介绍

3. 介绍说明常用方法

Thread有静态方法也有实例方法：

Thread.静态方法()
thread对象.实例方法() 

线程中断（重点掌握）

实现线程中断的操作：设置一个标记位，表示是否被中断，线程在执行时循环判断是否被中断

public class Interrupt {
    private static boolean isStop = false; //标记位
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    while(!isStop){
                        //每一秒钟打印一次
                        //如果线程处于休眠状态就不会被中断（如休眠100秒）
                        Thread.sleep(1000);
                        System.out.println("hello word");
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        t.start();
        //让t线程运行3秒中在中断
        Thread.sleep(3000);
        isStop = true;
    }
}

 

五. 线程的状态（面试常问）

 

‍️说明：

NEW：安排了工作，还未开始执行（创建）
RUNNABLE：可工作，分为正在工作和即将开始工作（运行和就绪）
BLOCKED：阻塞队列，排队等待
WAITING：等待队列 ，排队等待
TIME_WAITING：排队等待
TERMINATED：工作完成（销毁终止）

❗注意：RUNNABLE包含就绪态和运行态（程序不知道线程是就绪态还是运行态，由操作系统决定）

六. 线程的优点

创建线程的代价比创建进程的代价小得多

与进程切换相比，线程切换需要操作系统进行的工作量要小的多

线程占用资源比进程少

能充分利用多处理器的可并行数量

在等待慢速I/O操作结束的同时，程序可执行其他的计算任务

计算密集型应用，为了能在多处理器系统上运行，将计算分解到多个线程中实现

I/O密集型应用，为了提高性能，将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O操作