1. 线程与并发
1.1. 理解线程与进程的区别(了解)
进程:是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个进程中可以有多个线程(1,n)。比如在Windows的任务管理器中,一个运行的xx.exe就是一个进程。
线程:是指进程中的一个执行任务(控制单元),一个进程中可以运行多个线程,多个线程可共享数据。
多进程:操作系统中同时运行的多个程序。
多线程:在同一个进程中同时运行的多个任务。
一个进程至少有一个线程,为了提高效率,可以在一个进程中开启多个控制单元,这就是多线程。
1.2. 主线程 main(了解)
在运行一个简单的Java程序的时候,就已经存在了两个线程,一个是主线程,一个是后台线程——维护的垃圾回收。主线程很特殊,在启动JVM的时候自动启动的。
1.3. 线程的创建和启动(掌握)
方式一,继承Thread类:
自定义类继承Thread
覆写run方法
创建自定义类对象
自定义类对象调用start方法
class MyThread extends Thread {
public void run() {
//线程体,线程启动时,会自动调用本方法,所有这里是我们写代码的主体部分
}
}
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
MyThread t = new MyThread();
t.start();//调用Thread的start方法,JVM会自动调用run方法。
}
}
方式二,实现Runnable 接口
自定义类实现Runnable接口
覆写run方法
创建自定义类对象
把自定类的对象作为Thread类构造器参数,并调用Thread对象start方法
class MyRunnable implements Runnable {
public void run() {
//线程体,线程启动时,会自动调用本方法,所有这里是我们写代码的主体部分
}
}
public class ThreadDemo2 {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable target = new MyRunnable();
Thread t = new Thread(target);
t.start();
}
}
第一种使用起来方便,启动一个线程也方便,很多功能都在Thread类中定义好了;
第二种方式启动得依赖于Thread,因为本身Runnable中只有run方法,请看Thread的构造方法。
1.3.1. 线程体-run方法(掌握)
不管哪种方式创建的线程,都得覆写run 方法,因为这是线程体方法,该方法在线程启动之后会自动被调用。
public void run() {
//线程体,线程启动时,会自动调用本方法,所有这里是我们写代码的主体部分
}
线程的执行随机性:
一旦一个线程启动之后就是一个独立的线程,等待CPU的调度分配资源,不会因为启动它的外部线程结束而结束。
class MyThread extends Thread {
public void run() {
//自定义线程中的for循环打印i,打印顺序是完全随机的。
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("MyThread ==> " + i);
}
}
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
MyThread mt = new MyThread();
mt.start();
//主线程中的for循环打印i
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("main ==> " + i);
}
}
}
多次运行该程序,观察每次运行的结果。
1.3.2. 线程的启动(掌握)
启动线程必须调用线程类Thread中的start方法,该方法应该由Thread类的一个实例来调用,下面是方法签名:
public void start()
底层会调用该线程的 run 方法。
只有调用了线程对象的start方法才会开启一个新的线程,如果是直接调用对象的run方法不会开启新的线程,只是一个单线程。
注意:启动一个新线程,不能使用run()方法,只能使用start方法。
1.4. 线程生命周期和状态(掌握)
新建:当程序使用new创建一个线程后,该线程处于新建状态,此时他和其他java对象一样,仅仅由Java虚拟机为其分配内存并初始化成员变量值。
-
可运行状态:RUNNABLE状态实际上可细分成两种状态,READY和RUNNING。分别表示就绪状态和运行状态。
就绪状态:当线程对象调用start()方法后,该线程处于就绪状态,进入线程队列排队。此时该状态线程并未开始执行,仅表示可以运行了。至于该线程何时运行,取决于CPU调度器的调度。
运行状态:表示某线程对象被CPU调度器的调度,执行线程体。就绪状态和运行状态是可以相互切换的,切换的原因依旧参照CPU调度器调度了哪一个线程。
阻塞状态:正在运行的线程遇到某个特殊情况如,同步、等待I/O操作完成等。 进入阻塞状态的线程让出CPU资源,并暂时停止自己的执行。
等待状态:有时一个可运行状态线程转变成等待状态,它会等待另一个线程来执行一个任务,一个等待状态的线程只有通过另一个线程通知它转到可运行状态,才能继续执行。
计时等待状态:进入等待状态的线程如果没有其他线程对象来唤醒它,那么该线程对象将一直等待下去,此时我们可以考虑设计一个类似于闹钟一样的提示器,该提示器会在等待特定时间段之后唤醒该线程对象。
终止状态:即死亡状态,表示线程终止。当线程成功执行完成或线程抛出未捕获的Exception或Error或调用线程的stop方法(易导致死锁,不推荐)。
1.5. 操作线程的方法(掌握)
1.5.1. join方法(了解)
join方法的主要作用就是同步,它可以使得线程之间的并行执行变为串行执行。
比如在A线程中调用了B线程的join()方法时,表示只有当B线程执行完毕时,A线程才能继续执行。
1.5.2. sleep方法(了解)
sleep方法让正在执行的线程暂停一段时间,进入阻塞状态,常常用来模拟网络延迟等。
sleep(long milllis) throws InterruptedException:毫秒为单位
调用sleep()后,在指定时间段之内,该线程不会获得执行的机会
1.5.3. 线程的优先级(了解)
每个线程都有优先级,优先级的高低只和线程获得执行机会的次数多少有关。并不是说优先级高的就一定先执行,哪个线程的先运行取决于CPU的调度;
Thread对象的setPriority(int x)和getPriority()用来设置和获得优先级。
1.5.4. 后台线程(了解)
所谓后台线程,一般用于为其他线程提供服务。也称为守护线程。JVM的垃圾回收就是典型的后台线程。
特点:若所有的前台线程都死亡,后台线程自动死亡。
Thread对象setDaemon(true)用来设置后台线程。
setDaemon(true)必须在start()调用前,否则抛IllegalThreadStateException异常。
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