1、線程與進程的區(qū)別
進程是所有線程的集合,每一個線程是進程中的一條執(zhí)行路徑。
比方:通過查看 windows 任務(wù)管理器中的列表,我們可以把運行在內(nèi)存中的 exe 文件理解成進程,進程是受操作系統(tǒng)管理的基本運行單元。
2、為什么要使用多線程?
主要體現(xiàn)在多線程提高程序效率,但是需要注意,并不是使用了多線程就一定能提升性能,有的情況反而會降低性能。
多線程應(yīng)用場景:
2.1、避免阻塞
我們知道,在我們單線程中,代碼是順序執(zhí)行的,如果前面的操作發(fā)生了阻塞,那么就會影響到后面的操作,這時候可以采用多線程,可以理解成異步調(diào)用;其實前端里的 ajax 就是一個很好地例子,默認(rèn) ajax 是開啟異步的,調(diào)用時瀏覽器會啟一個新的線程,不阻塞當(dāng)前頁面的正常操作;
2.2、避免CPU空轉(zhuǎn)
以http server為例,如果只用單線程響應(yīng)HTTP請求,即處理完一條請求,再處理下一條請求的話,CPU會存在大量的閑置時間;
因為處理一條請求,經(jīng)常涉及到RPC、數(shù)據(jù)庫訪問、磁盤IO等操作,這些操作的速度比CPU慢很多,而在等待這些響應(yīng)的時候,CPU卻不能去處理新的請求,因此http server的性能就很差;
所以很多web容器,都采用對每個請求創(chuàng)建新線程來響應(yīng)的方式實現(xiàn),這樣在等待請求A的IO操作的等待時間里,就可以去繼續(xù)處理請求B,對并發(fā)的響應(yīng)性就好了很多 。
3、多線程常見的兩種創(chuàng)建方式
3.1、繼承Thread類,重寫run方法
/**
* author: niceyoo
* blog: https://cnblogs.com/niceyoo
* desc:
*/
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-----多線程創(chuàng)建開始-----");
/* 1.創(chuàng)建一個線程*/
CreateThread createThread = new CreateThread();
/* 2.開始執(zhí)行線程 注意 開啟線程不是調(diào)用run方法,而是start方法*/
System.out.println("-----多線程創(chuàng)建啟動-----");
createThread.start();
System.out.println("-----多線程創(chuàng)建結(jié)束-----");
}
}
class CreateThread extends Thread {
/*run方法中編寫 多線程需要執(zhí)行的代碼*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i< 10; i ) {
System.out.println("i:" i);
}
}
}
打印結(jié)果:
-----多線程創(chuàng)建開始-----
-----多線程創(chuàng)建啟動-----
-----多線程創(chuàng)建結(jié)束-----
i:0
i:1
i:2
i:3
i:4
i:5
i:6
i:7
i:8
i:9
線程調(diào)用 start() 方法后,代碼并沒有從上往下執(zhí)行,而是有一條新的執(zhí)行分支。
注意:畫圖演示多線程不同執(zhí)行路徑。

3.2、實現(xiàn)Runnable接口,重寫run方法
/**
* author: niceyoo
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* desc:
*/
class CreateRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i< 10; i ) {
System.out.println("i:" i);
}
}
}
public class ThreadDemo2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-----多線程創(chuàng)建開始-----");
/* 1.創(chuàng)建一個線程 */
CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();
/* 2.開始執(zhí)行線程 注意 開啟線程不是調(diào)用run方法,而是start方法 */
System.out.println("-----多線程創(chuàng)建啟動-----");
Thread thread = new Thread(createThread);
thread.start();
System.out.println("-----多線程創(chuàng)建結(jié)束-----");
}
}
打印結(jié)果:
-----多線程創(chuàng)建開始-----
-----多線程創(chuàng)建啟動-----
-----多線程創(chuàng)建結(jié)束-----
i:0
i:1
i:2
i:3
i:4
i:5
i:6
i:7
i:8
i:9
使用繼承Thread類還是使用實現(xiàn)Runnable接口好?
使用實現(xiàn)Runnable接口好,繼承方式的擴展性不強,java總只支持單繼承,如果一個類繼承Thread就不能繼承其他的類了。
4、守護線程
java 中有兩種線程,一種是用戶線程,一種是守護線程。
如何使用守護線程?
只需要調(diào)用 setDaemon(true) 方法即可設(shè)置為守護線程。
/**
* author: niceyoo
* blog: https://cnblogs.com/niceyoo
* desc:
*/
public class DaemonThread {
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println("我是子線程...");
}
}
});
thread.setDaemon(true);
thread.start();
for (int i = 0; i < 10; i ) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println("我是主線程");
}
System.out.println("主線程執(zhí)行完畢!");
}
}
運行結(jié)果:
...
我是主線程
我是子線程...
我是主線程
主線程執(zhí)行完畢!
從運行結(jié)果看到,main函數(shù)執(zhí)行完了,守護線程也跟著停止了。
5、多線程運行狀態(tài)
線程從創(chuàng)建、運行到結(jié)束,總是處于下面五個狀態(tài)之一:
新建狀態(tài)、就緒狀態(tài)、運行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)以及死亡狀態(tài)。

5.1、新建狀態(tài)
當(dāng)用new操作符創(chuàng)建一個線程時, 例如new Thread?,線程還沒有開始運行,此時線程處在新建狀態(tài)。 當(dāng)一個線程處于新生狀態(tài)時,程序還沒有開始運行線程中的代碼
5.2、就緒狀態(tài)
一個新創(chuàng)建的線程并不自動開始運行,要執(zhí)行線程,必須調(diào)用線程的start()方法。當(dāng)線程對象調(diào)用start()方法即啟動了線程,start()方法創(chuàng)建線程運行的系統(tǒng)資源,并調(diào)度線程運行run()方法。當(dāng)start()方法返回后,線程就處于就緒狀態(tài)。
處于就緒狀態(tài)的線程并不一定立即運行run()方法,線程還必須同其他線程競爭CPU時間,只有獲得CPU時間才可以運行線程。因為在單CPU的計算機系統(tǒng)中,不可能同時運行多個線程,一個時刻僅有一個線程處于運行狀態(tài)。因此此時可能有多個線程處于就緒狀態(tài)。對多個處于就緒狀態(tài)的線程是由Java運行時系統(tǒng)的線程調(diào)度程序(thread scheduler)來調(diào)度的。
5.3、運行狀態(tài)
當(dāng)線程獲得CPU時間后,它才進入運行狀態(tài),真正開始執(zhí)行run()方法.
5.4、阻塞狀態(tài)
線程運行過程中,可能由于各種原因進入阻塞狀態(tài):
- 線程通過調(diào)用sleep方法進入睡眠狀態(tài);
- 線程調(diào)用一個在I/O上被阻塞的操作,即該操作在輸入輸出操作完成之前不會返回到它的調(diào)用者;
- 線程試圖得到一個鎖,而該鎖正被其他線程持有;
- 線程在等待某個觸發(fā)條件;
5.5、死亡狀態(tài)
有兩個原因會導(dǎo)致線程死亡:
- run方法正常退出而自然死亡,
- 一個未捕獲的異常終止了run方法而使線程猝死。
為了確定線程在當(dāng)前是否存活著(就是要么是可運行的,要么是被阻塞了),需要使用 isAlive() 方法。如果是可運行或被阻塞,這個方法返回true; 如果線程仍舊是new狀態(tài)且不是可運行的, 或者線程死亡了,則返回false.
6、join()方法的作用
在多線程中也是有執(zhí)行的優(yōu)先級的,所謂的優(yōu)先級,就是cpu是否格外關(guān)注這位小兄弟,優(yōu)先級越大,自然獲得的好處就越多。
當(dāng)在主線程當(dāng)中執(zhí)行到 小弟.join() 方法時,就認(rèn)為主線程應(yīng)該把執(zhí)行權(quán)讓給 小弟。
舉一個例子:
創(chuàng)建一個線程,如何讓子線程執(zhí)行完畢后,主線程才能執(zhí)行呢?
public class ThreadDemo3 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i ) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() "i:" i);
}
}
});
t1.start();
/* 當(dāng)在主線程當(dāng)中執(zhí)行到t1.join()方法時,就認(rèn)為主線程應(yīng)該把執(zhí)行權(quán)讓給t1 */
t1.join();
for (int i = 0; i < 10; i ) {
try {
Thread.sleep(10);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println("main" "i:" i);
}
}
}
打印結(jié)果:
Thread-0i:0
Thread-0i:1
Thread-0i:2
Thread-0i:3
Thread-0i:4
Thread-0i:5
Thread-0i:6
Thread-0i:7
Thread-0i:8
Thread-0i:9
maini:0
maini:1
maini:2
maini:3
maini:4
maini:5
maini:6
maini:7
maini:8
maini:9
7、優(yōu)先級
雖然上邊在介紹 join 方法時提到了優(yōu)先級,但是在使用 join() 方法后,該線程卻變成了完全主導(dǎo),這或許并不是你想要的結(jié)果。
現(xiàn)代操作系統(tǒng)基本采用時分的形式調(diào)度運行的線程,線程分配得到的時間片的多少決定了線程使用處理器資源的多少,也對應(yīng)了線程優(yōu)先級這個概念。在JAVA線程中,通過一個int priority來控制優(yōu)先級,范圍為1-10,其中10最高,默認(rèn)值為5。下面是源碼(基于1.8)中關(guān)于priority的一些量和方法。
class PrioritytThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i ) {
System.out.println(Thread.currentThread().toString() "---i:" i);
}
}
}
public class ThreadDemo4 {
public static void main(String[] args) {
PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread();
Thread t1 = new Thread(prioritytThread);
Thread t2 = new Thread(prioritytThread);
t1.start();
/* 注意設(shè)置了優(yōu)先級, 不代表每次都一定會被執(zhí)行。 只是CPU調(diào)度會有限分配 */
t1.setPriority(10);
t2.start();
}
}
打印結(jié)果:
Thread[t1,10,main]---i:0
Thread[t1,10,main]---i:1
Thread[t1,10,main]---i:2
Thread[t1,10,main]---i:3
Thread[t1,10,main]---i:4
Thread[t1,10,main]---i:5
Thread[t1,10,main]---i:6
Thread[t1,10,main]---i:7
Thread[t1,10,main]---i:8
Thread[t1,10,main]---i:9
Thread[t2,5,main]---i:0
Thread[t2,5,main]---i:1
Thread[t2,5,main]---i:2
Thread[t2,5,main]---i:3
Thread[t2,5,main]---i:4
Thread[t2,5,main]---i:5
Thread[t2,5,main]---i:6
Thread[t2,5,main]---i:7
Thread[t2,5,main]---i:8
Thread[t2,5,main]---i:9
7、常見的面試題
進程與線程的區(qū)別?
答:進程是所有線程的集合,每一個線程是進程中的一條執(zhí)行路徑。
為什么要用多線程?
答:提高程序效率
多線程創(chuàng)建方式?
答:繼承Thread或Runnable 接口。
使用繼承Thread類還是使用實現(xiàn)Runnable接口好?
答:實現(xiàn)Runnable接口好,繼承方式的擴展性不強,java總只支持單繼承,如果一個類繼承Thread就不能繼承其他的類了。
你在哪里用到了多線程?
答:主要能體現(xiàn)到多線程提高程序效率。
舉例:分批發(fā)送短信。
8、最后總結(jié)
我們了解了什么是線程,線程是一條執(zhí)行路徑,每個線程互不影響;
了解了什么是多線程,多線程在一個線程中,有多條不同的執(zhí)行路徑,并行執(zhí)行,目的為了提高程序效率。
了解了線程創(chuàng)建常見的兩種方式:繼承Thread類實現(xiàn)run方法,或者實現(xiàn)Runnable接口。
事實上,實際開發(fā)中這兩種方式并不常見,而是使用線程池來進行管理。
了解了線程的幾種狀態(tài),新建、就緒、運行、阻塞、死亡。
了解了線程里面也是有優(yōu)先級的,用數(shù)值1-10來記錄,默認(rèn)是5,最大是10,通過調(diào)用 setPriority(10) 來設(shè)置優(yōu)先級,需要一提的是,并不是優(yōu)先級越大就一定要先執(zhí)行完,只是優(yōu)先執(zhí)行完的概率要大。
我創(chuàng)建了一個java相關(guān)的公眾號,用來記錄自己的學(xué)習(xí)之路,感興趣的小伙伴可以關(guān)注一下微信公眾號哈:niceyoo
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