线程 是程序中的执行线程。Java 虚拟机允许应用程序并发地运行多个执行线程。
每个线程都有一个优先级,高优先级线程的执行优先于低优先级线程。每个线程都可以或不可以标记为一个守护程序。当某个线程中运行的代码创建一个新 Thread
对象时,该新线程的初始优先级被设定为创建线程的优先级,并且当且仅当创建线程是守护线程时,新线程才是守护程序。
在操作系统中,安装了多个程序,并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,这在单CPU系统中,每一时刻只能有一道程序执行,即微观上这些程序是分时的交替运行,只不过是给人的感觉是同时运行,那是因为分时交替运行的时间是非常短的。
而在多个CPU系统中,则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上(CPU),实现多任务并行执行,即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序,这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核CPU,便是多核处理器,核越多,并行处理的程序越多,能大大的提高电脑运行的效率。
注意:单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的,只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理线程也是一样的,从宏观角度上理解线程是并行运行的,但是从微观角度上分析却是申行运行的an线程一个线程的去运行,当系统只有一个CPU时,线程会以某种顺序执行多个线程,我们把这种情况称之为线程调度
创建线程类 Thread:
Java使用java.lang.Thread类代表线程,所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。Java中通过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下:
1.定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体。
2.创建Thread子类的实例,即创建了线程对象
3.调用线程对象的start()方法来启动该线程public Thread():分配一个新的线程对象。
public Thread(String name):分配一个指定名字的新的线程对象。
public Thread(Runnable target):分配一个带有指定目标新的线程对象。
public Thread(Runnable target,String name):分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字。常用方法:
public String getName():获取当前线程名称。
public void start():导致此线程开始执行;Java虚拟机调用此线程的run方法。
public void run():此线程要执行的任务在此处定义代码。
public static void sleep(long millis):使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停(暂时停止执行)public static Thread currentThread():返回对当前正在执行的线程对象的引用。
翻阅API后得知创建线程的方式总共有两种,一种是继承Thread类方式,一种是实现Runnable接口方式,方式一我们上一天已经完成,接下来讲解方式二实现的方式。
1.3 创建线程方式二
代码如下:
嵌套类摘要 | |
---|---|
static class |
Thread.State 线程状态。 |
static interface |
Thread.UncaughtExceptionHandler 当 Thread 因未捕获的异常而突然终止时,调用处理程序的接口 |
常用类:
run() 如果该线程是使用独立的 Runnable 运行对象构造的,则调用该 Runnable 对象的 run 方法;否则,该方法不执行任何操作并返回 |
getName() 返回该线程的名称 |
start() 使该线程开始执行;Java 虚拟机调用该线程的 run 方法 |
sleep(long millis) 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠(暂停执行),此操作受到系统计时器和调度程序精度和准确性的影响。 |
代码展示:
*多线程可以让多个任务同时(并发 并行)执行 1:自定义,继承Thread类 2,在类中重写run方法 3,在调用的位置,实例化线程类的对象,然后调用start方法,启动线程自动执行run方法
线程与进程:
进程:是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序可以同时运行多个进程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;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。
线程:线程是进程中的一个执行单元,负责当前进程中程序的执行,一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的,这个应用程序也可以称之为多线程程序。简而言之:一个程序运行后至少有一个进程,一个进程中可以包含多个线程
Readable 是一个字符源:
在启动的多线程的时候,需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target)构造出对象,然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码。
实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此,不管是继承Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程,最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的,熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。
tips:Runnable对象仅仅作为Thread对象的target,Runnable实现类里包含的run()方法仅作为线程执行体。
而实际的线程对象依然是Thread实例,只是该Thread线程负责执行其target的run()方法。public Thread(Runnable target):分配一个带有指定目标新的线程对象。
public Thread(Runnable target,String name):分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字。
Runnable接口步骤
自定义类实现Runnablelei
重写run方法,里面放入多线程执行的功能
创建Runnable接口实现类的对象
把Runnable接口实现类对象作为参数,创建线程对象(把接口对象加入到线程执行中去)
线程对象启动线程----自动调用
如果一个类要实现多线程的任务,同时又继承别的类为啥不要Thred?
实现Runnable接口的方式更加灵活可以实现多线程同时能继承别的类
继承Thread类的方式适合只需要实现的线程而无需在继承类别的时候
Thread和Runnable的区别
如果一个类继承Thread,则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话,则很容易的实现资源共享。总结:
实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势:
1.适合多个相同的程序代码的线程去共享同一个资源。
2.可以避免java中的单继承的局限性。
3.增加程序的健壮性,实现解耦操作,代码可以被多个线程共享,代码和线程独立。
4.线程池只能放入实现Runable或Callable类线程,不能直接放入继承Thread的类。
扩充:在java中,每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程,一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候,实际上都会启动一个JVMg每一个JVM其实在就是在操作系统中启动了一个进程
线程安全:
如果有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。程序每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。
我们通过一个案例,演示线程的安全问题:
电影院要卖票,我们模拟电影院的卖票过程。假设要播放的电影是“葫芦娃大战奥特曼”,本次电影的座位共100个(本场电影只能卖100张票)。
我们来模拟电影院的售票窗口,实现多个窗口心时卖“葫芦娃大战奥特曼”这场电影票(多个窗口一起卖这100张票)需要窗口,采用线程对象来模拟;需要票,Runnable接口子类来模拟
模拟票:
发现程序出现了两个问题:
1.相同的票数,比如5这张票被卖了两回。
2.不存在的票,比如0票与-1票,是不存在的。
这种问题,几个窗口(线程)票数不同步了,这种问题称为线程不安全。
线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时执行写操作,一般都需要考虑线程同步否则的话就可能影响线程安全。
线程同步
当我们使用多个线程访问同一资源的时候,且多个线程中对资源有写的操作,就容易出现线程安全问题。要解决上述多线程并发访问一个资源的安全性问题:也就是解决重复票与不存在票问题,Java中提供了同步机制(synchronized)来解决
(synchronized)来解决。 会一正解里复亲与个存在票问题,Java中提供了同61
根据案例简述:
窗口1线程进入操作的时候,窗口2和窗口3线程只能在外等着,窗口1操作结束,窗口1和窗口2和窗口3才有机..…马去执行。也就是说在某个线程修改共享资源的时候,其他线程不能修改该资源,等待修改完毕同步之后,才能.. U资源,完成对应的操作,保证了数据的同步性,解决了线程不安全的现象。
为了保证每个线程都能正常执行原子操作Java引入了线程同步机制。
根据案例简述:
1.同步代码块。
2同步方法。
3.锁机制。
• 同步代码块:synchronized关键字可以用于方法中的某个区块中,表示只对这个区块的资源实行互斥访问。
格式:
synchronized(同步锁)
需要同步操作的代码
)
同步代码块
同步锁:
对象的同步锁只是一个概念,可以想象为在对象上标记了一个锁.
1.锁对象 可以是任意类型。
2.多个线程对象 要使用同一把锁。
注意:在任何时候;最多允许一个线程拥有同步锁,谁拿到锁就进入代码块,其他的线程只能在外等着
3.1 线程状态概述
当线程被创建并启动以后,它既不是一启动就进入了执行状态,也不是一直处于执行状态。在线程的生命周期中, 有几种状态呢?在API中 java.lang.Thread.State 这个枚举中给出了六种线程状态: 这里先列出各个线程状态发生的条件,
线程状态 导致状态发生条件 NEW(新建) 线程刚被创建,但是并未启动。还没调用start方法。 Runnable(可 运行) 线程可以在java虚拟机中运行的状态,可能正在运行自己代码,也可能没有,这取决于操 作系统处理器。 Blocked(锁阻 塞) 当一个线程试图获取一个对象锁,而该对象锁被其他的线程持有,则该线程进入Blocked状 态;当该线程持有锁时,该线程将变成Runnable状态。 Waiting(无限 等待) 一个线程在等待另一个线程执行一个(唤醒)动作时,该线程进入Waiting状态。进入这个 状态后是不能自动唤醒的,必须等待另一个线程调用notify或者notifyAll方法才能够唤醒。 Timed Waiting(计时 等待) 同waiting状态,有几个方法有超时参数,调用他们将进入Timed Waiting状态。这一状态 将一直保持到超时期满或者接收到唤醒通知。带有超时参数的常用方法有Thread.sleep 、 Object.wait。 Teminated(被 终止) 因为run方法正常退出而死亡,或者因为没有捕获的异常终止了run方法而死亡。下面将会对每种状态进行详细解析 我们不需要去研究这几种状态的实现原理,我们只需知道在做线程操作中存在这样的状态。那我们怎么去理解这几 个状态呢,新建与被终止还是很容易理解的,我们就研究一下线程从Runnable(可运行)状态与非运行状态之间 的转换问题。