程序: 使用某种语言编写一组指令(代码)的集合,静态的
进程: 运行的程序,表示程序一次完整的执行, 当程序运行完成, 进程也就结束了
个人电脑: CPU 单个, 双核, CPU的时间分片, 抢占式
每个独立执行的程序称为进程
每个进程都有自己独立的内存空间, 进制之间的通信很困难
在操作系统中进程是进行系统资源分配、调度和管理的最小单位,进程在执行过程中拥有独立的内存单元。比如:Windows采用进程作为最小隔离单位,每个进程都有自己的数据段、代码段,并且与别的进程没有任何关系。因此进程间进行信息交互比较麻烦
线程: 一个进程中,可以同时有多条执行链路, 这些执行链路称为线程, 线程是CPU的调度与分配最小单位, 同一个进程多个线程共享这个进程的内存资源: JVM内存模型
进程包含线程, 一个进程包含多个线程, 一个进程最小必须包含一个线程(主线程,main线程), 运行main()方法的时候, 创建了一个main线程
一个进程死亡了, 这个进程中所有的线程死亡
线程销毁,进程未必会关闭
并行: 多CPU执行各种不同任务,
并发: 一个CPU执行不同的任务(多个线程)
多线程速度快吗? 看CPU的核数,个数
多线程是指一个进程在执行过程中可以产生多个线程,这些线程可以同时存在、同时运行,形成多条执行线
在jdk.1.5之前: 创建线程的方式: 两种:
继承Thread类
实现Runnable接口
在JDK1.5之后: 多加了两种:
实现 Callable接口
线程池
编写一个类继承Thread,该类是线程类
重写run(), 编写该线程需要完成的任务
创建线程类对象
调用start()方法,启动线程
注意事项:
线程启动,一定是调用start() , 不是调用run(), 如果直接调用run() ,只是方法的调用,没有创建线程
一个线程一旦启动,就不能重复启动
模拟使用多线程同时下载多个图片(从网络):
使用第三方的依赖: commons-io.jar
java项目添加jar包
在项目下创建一个lib的文件夹
拷贝需要jar
设置lib目录为库
/**
* 实现线程的第一种方式:
* 继承Thread
*/
public class MyThread1 extends Thread{
//private static Object o = new Object();
public MyThread1(String name) {
super(name);
}
//重写run()方法
@Override
public void run() {
//线程完成的功能
for (int i = 1; i <=10 ; i++) {
//得到当前正在运行的线程
//Thread.currentThread()
//getName() 得到线程的名字
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":输出"+i);
}
}
}
启动线程: 都必须借助Thread的start()
Runnable实现类: 就是一个线程的任务类
继承Thread与Runnable接口的区别:
继承Thread类, 这个线程类就不能再继承其他类, 实现Runnable接口, 可以再继承其他类
实现Runnable接口, 可以让多个线程共享这个Runnable的实现类对象
继承Thread类,启动简单, 实现Runnable接口, 必须依赖Thread类的start()方法
推荐 实现Runnable接口
/**
* 线程的第二种实现方式: 实现Runnable接口
*/
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run(){
//线程需要完成的任务
for (int i = 1; i <=10 ; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":输出"+i);
}
}
}
第一步编写一个类实现Callable接口,重写call()方法
启动线程
创建Callable接口实现类对象
创建一个FutureTask对象, 传递Callable接口实现类对象, FutureTask异步得到Callable执行结果, 提供get() FutureTask 实现Future接口( get()) 实现Runnable接口
创建一个Thread对象, 把FutureTask对象传递给Thread, 调用start()启动线程
/**
* 线程的第三种实现方式:
* 实现Callable接口
*/
public class MyCallable implements Callable {
@Override
public String call() throws Exception {
//线程睡眠 单位: 毫秒
Thread.sleep(10000); System.out.println(Thread.currentThread().getName()
+"执行完成");
return "callable";
}
}
1.实现线程的第一种方式:*继承Thread
抢占式执行,谁抢到就是谁的,main函数最先执行(多数情况下)
//启动线程
//创建线程对象
MyThread1 t1 =new MyThread1("t1");
MyThread1 t2 =new MyThread1("t2");
MyThread1 t3 =new MyThread1("t3");
//调用start()启动线程, 线程与其他线程抢占cpu资源, 谁抢到,执行谁的run()中的代码
t1.start();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
System.out.println("main线程执行完成...");
2.线程的第二种实现方式: 实现Runnable接口
public static void main(String[] args) {
//创建任务对象
MyRunnable task = new MyRunnable();
//创建线程: Thread
Thread t1 = new Thread(task, "t1");
Thread t2 = new Thread(task, "t2");
//启动线程
t1.start();
t2.start();
}
3.线程的第三种实现方式:实现Callable接口
get(); //阻塞的 main最后执行
MyCallable callable = new MyCallable();
//再次封装 FutureTask
FutureTask task = new FutureTask<>(callable);
Thread t1 = new Thread(task, "t1");
//启动线程
t1.start();
//获取结果
// String rs = task.get(); //阻塞的, 是main线程在执行
//设置一个超时时间, 一旦到达超时时间, 停止执行,抛一个异常
//String rs = task.get(1, TimeUnit.SECONDS);
//取消执行
task.cancel(true);
//System.out.println(rs);
System.out.println("main线程执行完成!!");
public static void main(String[] args) {
String url1="https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fbkimg.cdn.bcebos.com%2Fpic%2Fb2de9c82d158ccbf8ee447ca19d8bc3eb03541e2&refer=http%3A%2F%2Fbkimg.cdn.bcebos.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1663384414&t=a35d40b858d92ee6817f17ba8bc0039e";
String url2="https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com%2Fuploads%2Fitem%2F201312%2F26%2F20131226151644_KyK5Q.jpeg&refer=http%3A%2F%2Fc-ssl.duitang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1663384415&t=18e926f5199c2e6f5bdf0b37a6ea17de";
MyThread2 t1 = new MyThread2(url1,"1.jpg","t1");
MyThread2 t2 = new MyThread2(url2,"2.jpg","t2");
t1.start();
t2.start();
}
public class MyThread2 extends Thread {
private String url; //网址
private String filename; //保存文件名
public MyThread2(String url, String filename,String name) {
super(name);
this.url = url;
this.filename = filename;
}
@Override
public void run() {
//下载 从网络下载
downloadFile();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程下载完成");
}
public void downloadFile(){
try {
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(filename));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
新生状态:调用start()方法之前都处于出生状态
就绪状态:调用start()方法后处于就绪状态(又称为可执行状态)
运行状态:得到系统资源后处于运行状态
阻塞状态:如果一个线程在运行状态下发出输入/输出请求,该线程将进入阻塞状态,在其等待输入输出结束时线程进入了就绪状态。
线程阻塞:
同步阻塞
sleep() Thread的方法 时间到自动醒,释放cpu资源,不释放锁, join() 阻塞
yield() 礼让, 释放cpu资源, 与其他线程抢CPU资源
wait() 等待: Object类中的方法, 一定等待唤醒(notify() notifyAll()), 释放cpu资源,释放锁资源, 线程通信
suspend()和resume(),由jdk1.0提供,jdk1.2之后就被放弃了,它也是让线程暂停,但是它不释放资源,导致死锁出现
t1.yield(); //礼让
Thread.sleep(1000);
thread4.join();
//等方法会让线程进入阻塞状态
死亡状态:当线程run()方法执行完毕时线程进入死亡状态。
同步方法
在方法上添加一个synchronized修饰符, 往对象上加锁
非静态同步方法:
锁加在 this(对象)
静态同步方法:
锁加在类.class(对象)
锁的释放: 当把同步方法执行完之后,马上释放锁
同步方法: 锁住的代码范围整个方法, 锁的控制粒度太宽
同步代码块
public 返回值类型 方法名(){
//...
synchronized(锁对象){
//锁住的代码
}
//...
}
特点:1.锁对象任意的, this. 类.class,... 2. 锁住的只是方法的一部分
模拟: 多个窗口出售某趟车的车票
多个窗口: 多个线程
卖票: 任务 Runnable
共享资源: 票数
问题:
同一张票卖了多次
超卖
面试题:
线程A 访问C类同一个对象的一个非静态的同步方法,
在同一个时间点: 线程B 能访问这个C类同一个对象的那些方法(不需要等待)
非同步方法,静态同步方法
同步缺点:
效率低,排队
容易造成死锁
多个线程,相互之间需要对方的锁, 但是又不释放自己的锁,造成程序卡住, 这些线程都在等待,等待对方的锁,
死锁形成的原因: 互斥锁,排他锁
1> 互斥使用,即当资源被一个线程使用(占有)时,别的线程不能使用
2> 不可抢占,资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源,资源只能由资源占有者主动释放。
3> 请求和保持,即当资源请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占用。
4> 循环等待,即存在一个等待队列:P1占有P2的资源,P2占有P3的资源,P3占有P1的资源。这样就形成了一个等待环路
形成死锁的这4个条件缺一不可, 避免死锁: 打破4个条件 的一个就可以
项目一定避免出现死锁:
解决死锁:
使用完某个锁,马上释放
多个线程获取锁的顺序是一致, A线程获取锁: a-->b-->c
B线获取锁: a-->b-->v
模拟死锁:
A线程 先获取objA锁, 再获取objB锁, 在获取objB锁时,不释放objA锁
B线程 先获取objB锁, 再获取objA锁, 在获取objA锁时,不释放objB锁