程序:为解决某种问题,使用计算机语言编写的一系列指令的集合。
本章中的程序,特指的是静态的,安装在硬盘上代码集合。
进程:运行中的程序(被加载到内存中),是操作系统进行资源分配的最小单位
线程:进程可以进一步细化为线程,是进程内一个最小的执行单元,是cpu进行任务调度的最小单位。
运行中的qq就是一个进程,操作系统会为这个进程分配内存资源,一个聊天窗口就认为是一个线程,这多个聊天窗口可以同时被cpu执行,但是这些聊天窗口属于进程,线程是属于进程。
早期没有线程,早期cpu执行的时候,是以进程为单位执行,进程单位还是比较大的,当一个进程运行时,其他的进程就不能执行,所以后来,将进程中的多个任务,细化为线程,cpu执行单位,也从进程转为更小的线程
进程和线程的关系
一个进程中可以包含多个线程
一个线程只能隶属于一个进程,线程不能脱离进程存在
一个进程中至少有一个线程(即主线程)Java中的main方法,就是用来启动主线程
在主线程中可以创建并启动其他线程
所有线程都共享进程内存资源
需求:想在Java程序中有几件不相关的事情同时有机会执行
可以在Java中创建线程,把一些要执行的任务放在线程中执行,
这样的话,都拥有让cpu执行的权利
在Java中创建线程
创建线程方式1:
继承Thread类的方式,重写run()
创建自己定义的线程类对象,调用start()启动线程
MyThread extends Thread{
}
创建线程方式2:
类 实现Runnable接口,把这个类不能称为线程,是一个任务类
重写run()
new Thread(任务对象);
调用线程对象的start(),启动线程
以后用第二种更多一些:
1.避免了单继承的局限性,因为Java是单继承的,继承了Thread类,就不能继承其他类
2.更适合多线程共享同一份资源的场景
Thread类常用的方法
Thread表示线程,提供了很多的方法,来对线程进行控制.
run();线程要执行的任务
start();启动Java线程的
构造方法
new Thread(Runnable runnable);接收一个任务对象
new Thread(Runnable runnable,String name);接收一个任务对象,并为线程设置名字
setName("我的线程1");为线程设置名字
String getName();获得线程的名字
Thread.currentThread();在任务中获得当前正在执行的线程
setPriority(int p)设置优先级 1~10之间 默认是5
getPriority();获得优先级
sleep(long m);让线程休眠指定时间,ms单位
join();让其他线程等待当前线程结束
操作系统线程任务调度算法
先来先服务(FCFS)调度算法
短作业优先(SJF)调度算法
优先级调度算法
时间片轮转调度算法
高响应比优先调度算法
多级反馈队列调度算法(集合了前几种算法的优点)
线程声明周期,线程从创建到销毁
期间经历5个阶段
新建new Thread();处于新建状态,此状态还不能被执行
调用start()启动线程 让线程进入到就绪状态,
就绪
获得到CPU执行权后,线程进入到CPU执行
运行
运行中的线程可以被切换,回到就绪状态,也可能因为休眠等原因进入阻塞状态
阻塞
线程休眠时间到了 回到就绪状态
死亡
当线程中所有的任务执行完了,线程也就自动销毁
守护线程
守护线程也是线程中的一种,区别在于它的结束,
如果一个线程是守护线程,那么他会等Java中其他的线程任务结束后,自动终止
守护线程是为其他线程提供服务的,例如jvm中的垃圾回收线程,就是一个守护线程
多线程
在一个应用程序中,存在多个线程,不同的线程可以并行的执行任务
多线程的优点:
提高程序的处理能力
杀毒软件 (垃圾清理 病毒查杀 ...)一起处理
多线程的缺点:
线程也是需要占用内存资源和CPU资源(小意思 可以提升硬件设备)
多个线程对同一个共享资源进行访问,会出现线程安全问题
龟兔赛跑中的flag就是共享资源
如何解决多个线程访问同一个共享资源时不出问题?
同步 = 排队 + 锁 一次只能有一个线程访问共享资源
加锁方式1:使用synchroinzed关键字修饰代码块 和 方法
/* 修饰代码块 同步对象要求: 多个线程用到的必须是同一个对象, 可以是Java中任何类的对象 作用:用来记录有没有线程进入到同步代码块中 */ synchronized(同步对象/锁){ //同步代码块,一次只允许一个线程进入 }
修饰方法:
1.锁不需要我们提供,会默认提供锁对象
2.synchronized如果修饰的是非静态的方法,锁对象时this
synchronized如果修饰的是静态方法,锁对象是类的Class对象
一个类只有一个Class对象
加锁方式2:
使用jdk中提供的ReentrantLock类实现加锁
ReentrantLock只能对某一段代码块加锁,不能对整个方法加锁
synchronized 和 ReentrantLock区别
相同点:
1.synchronized 是一个关键字,ReentrantLock是一个类
2.synchronized修饰代码块和方法,ReentrantLock只能修饰代码块
3.synchronized可以隐式的加锁和释放锁,运行过程中如出现了异常可以自动释放
ReentrantLock需要手动的添加锁和释放锁,建议在finally代码块中释放锁
线程间的通信(在同步代码块的基础上,使用wait,notify对线程进行控制)
创建线程方式3:实现Callable接口
重写call()方法
call() 可以有返回值,可以抛出异常,还可以自定义返回结果的类型
wait()是Object类中方法,必须在同步代码块中使用,wait()后可以释放锁,必须等待其他线程唤醒
sleep()是Thread类中的方法,在任何地方都可以使用,sleep()不会释放锁,在休眠指定的时间后,就会恢复(阻塞-->就绪)