2019-08-18 Day17 Java多线程

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目的

学习Java线程的定义和作用，掌握如何创建一个线程，剖析如何实现线程的同步与各种通信，并且理解如何使用接口实现主线程和子线程之间的数据回调

多线程

概念了解

在学习线程之前，先来了解一下与它容易混淆的另外一个概念——进程（Process）

进程（Process）是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位，因此进程是动态的；系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程；简单地说，一个进程就是一个执行中的程序，他在计算机中一个指令接着一个指令地执行着，同时，每个进程还占有某些系统资源，如CPU时间、内存空间、文件、输入输出设备的使用权等等；换句话说，当程序在执行时，就会被操作系统载入内存中（占有内存空间），并且启动它的工作（执行的时候，就是占有CPU时间），然后就变成了所谓的“进程”；如每一个正在Windows操作系统上执行的程序，都可以视为一个进程

可以按下Ctrl + Shift + ESC键调出任务管理器，里面会显示出当前正在运行的程序，即为进程

image.png

应用名称最后的小括号内的数字表示当前进程包含的线程个数，可以展开列表查看具体的线程（Thread）

image.png

线程（Thread），其实与进程相似，也是一个执行中的程序，但线程是一个比进程更小的执行单位；一个进程在其执行过程中可以产生多个线程，形成多条执行线路；但是与进程不同的是，同类的多个线程共享同一块内存空间和一组系统资源，所以系统在产生一个线程，或是在各个线程之间作切换的工作时，负担要比进程小得多，也正因为如此，线程也被称为轻量级进程（light-weight process）；由于同一进程的各个线程之间可以共享相同的内存空间，并利用这些共享内存来完成数据交换、实时通信及必要的同步工作，所以各线程之间的通信速度很快，线程之间进行切换所占用的系统资源也较少；对每个线程来说，它都有自身的产生、运行和消亡的过程，所以，它也是一个动态的概念

一个进程至少拥有一个线程（主线程：运行起来就执行的线程）

状态和生命周期

新建（new Thread）

当创建Thread类的一个实例（对象）时，此线程进入新建状态（未被启动）。
例如：Thread t1=new Thread();

就绪（runnable）

线程已经被启动，正在等待被分配给CPU时间片，也就是说此时线程正在就绪队列中排队等候得到CPU资源。例如：t1.start();

运行（running）

线程获得CPU资源正在执行任务（run()方法），此时除非此线程自动放弃CPU资源或者有优先级更高的线程进入，线程将一直运行到结束。

死亡（dead）

当线程执行完毕或被其它线程杀死，线程就进入死亡状态，这时线程不可能再进入就绪状态等待执行。

自然终止：正常运行run()方法后终止

异常终止：调用stop()方法让一个线程终止运行

堵塞（blocked）

由于某种原因导致正在运行的线程让出CPU并暂停自己的执行，即进入堵塞状态。

正在睡眠：用sleep(long t) 方法可使线程进入睡眠方式。一个睡眠着的线程在指定的时间过去可进入就绪状态。

正在等待：调用wait()方法。（调用motify()方法回到就绪状态）

被另一个线程所阻塞：调用suspend()方法。（调用resume()方法恢复）

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为什么要创建子线程

如果在主线程中存在比较耗时的操作，如下载视频、数据处理，这些操作会阻塞主线程，后面的任务必须等这些任务执行完后才能执行；为了不阻塞主线程，需要将耗时的任务放在子线程中去处理

两种创建线程的方式

一、继承Thread类

写一个类继承自Thread类，并且在其中实现run方法

class TestThread extends Thread{

    // 写一个类继承Thread
    // 实现run方法
    // 方法里面是具体要执行的代码
    @Override
    public void run() {
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(name);
        for (int i =1 ; i <= 100; i++) {
            System.out.println(name + ":" +i);
        }
        super.run();
    }
}

使用这个类创建一个对象，来创建一个线程；并通过setName设置线程的名字，start开启任务

        Thread t = new Thread();
        t.setName("子线程1");
        t.start();

        Thread tt2 = new Thread();
        tt2.setName("子线程2");
        tt2.start();

二、实现Runnable接口

写一个类实现Runnable接口，并在其中实现run方法

class MyThread implements Runnable{ 
    @Override 
    public void run() { 
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
       }
    } 
} 

①使用方法：创建一个任务，使用Thread操作这个任务

        MyThread pt = new MyThread();
        Thread t = new Thread(pt);
        t.setName("子线程1");
        t.start();

②使用方式：使用匿名类，然后直接在run()中写入执行语句，同样用setName()给进程命名，用start()开始进程。这个方式仅适用于只使用一次这个任务的情况

       Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+i);
                }
            }
        });
        t.setName("子线程1");
        t.start();

③使用方式：创建线程的同时，直接开启线程任务，不需要操作线程对象本身

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
                }
            }
        }).start();

④使用方式：使用Lambda表达式，但不建议使用，因为阅读性差

        new Thread(() -> {
            for (int i = 1; i <= 100; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
            }
        }).start();

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心得体会

今天学习的内容比较枯燥，还需要花费时间去好好消化，其中线程同步的知识点因为还没有整理完毕，所以还要多费一些心思