关于java多线程初试

Posted 2020-11-17 zxfjava

一.什么是多线程

　　在学习多进程之前得先明白两个概念：

　　　　进程：每个进程都有独立的代码和数据空间（进程上下文），进程间的切换会有较大的开销，一个进程包含1--n个线程，进程是资源分配的最小单位；

　　　　线程：同一类线程共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC)，线程切换开销小，线程是cpu调度的最小单位；

　　　　线程和进程一样分为五个阶段：创建、就绪、运行、阻塞、终止。

　　　　多进程是指操作系统能同时运行多个任务（程序）。

　　　　多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。　　　　

　　　　多线程是多任务的一种特别的形式，但多线程使用了更小的资源开销。

　　　　这里定义和线程相关的另一个术语 - 进程：一个进程包括由操作系统分配的内存空间，包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在，它必须是进程的一部分。一个　　进程一直运行，直到所有的非守护线程都结束运行后才能结束。多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。

二.怎样开启多线程

　　　　在java中要想实现多线程，有两种手段，一种是继承Thread类，另外一种是实现Runable接口。

　　　　实现Runable接口：

　　　　实现 Runnable，一个类只需要执行一个方法调用 run()，在创建一个实现 Runnable 接口的类之后，你可以在类中实例化一个线程对象，新线程创建之后，你调用它      的 start() 方法它才会运行。

　　　　继承Thread类：

　　　　创建一个线程的第二种方法是创建一个新的类，该类继承 Thread 类，然后创建一个该类的实例。继承类必须重写 run() 方法，该方法是新线程的入口点。它也必须       调用 start() 方法才能执行。

三、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处理同一个资源

　　　　　　2）：可以避免java中的单继承的限制

　　　　　　3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立

　　　　　　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

 四.线程状态的转换

　　　　创建：新创建了一个线程对象；

　　　　就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获 CPU的使用权。

　　　　运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码。

　　　　阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：

　　　　 等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)

　　　　 同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。

　　　　 其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、          或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。（注意,sleep是不会释放持有的锁）

　　　　死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

五.常用方法

　　　　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）

　　　　  join():指等待t线程终止。

　　　　 yield():暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程，在大多数情况下，yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态，但有可能没有效果

　　　　sleep()和yield()的区别):sleep()使当前线程进入停滞状态，所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会被执行；yield()只是使当前线程重新回到可执行状态，所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。

　　　　sleep()方法（休眠）是线程类（Thread）的静态方法，调用此方法会让当前线程暂停执行指定的时间，将执行机会（CPU）让给其他线程，但是对象的锁依然保持，因此休眠时间结束后会自动恢复。wait()是Object类的方法，调用对象的wait()方法导致当前线程放弃对象的锁（线程暂停执行），进入对象的等待池（wait pool），只有调用对象的notify()方法（或notifyAll()方法）时才能唤醒等待池中的线程进入等锁池（lock pool），如果线程重新获得对象的锁就可以进入就绪状态。

　　　　sleep()睡眠时，保持对象锁，仍然占有该锁；
　　　　wait()睡眠时，释放对象锁。

　　　　notify(): 通知一个线程继续运行，获得锁标记。

六.线程安全

　　　一般理解为线程同步，线程同步的目的是为了保护多个线程反问一个资源时对资源的破坏，线程同步方法是通过锁来实现，每个对象都有切仅有一个锁，这个锁与一个     特定的对象关联，线程一旦获取了对象锁，其他访问该对象的线程就无法再访问该对象的其他非同步方法，当多个线程等待一个对象锁时，没有获取到锁的线程将发生阻       塞，死锁是线程间相互等待锁锁造成的，在实际中发生的概率非常的小。真让你写个死锁程序，不一定好使，呵呵。但是，一旦程序发生死锁，程序将死掉。

　　　　保持线程同步的方法一般就是加锁，如synchronized关键字。synchronized关键字可以作为函数的修饰符，也可作为函数内的语句，也就是平时说的同步方法和同步     语句块。如果再细的分类，synchronized可作用于instance变量、object reference（对象引用）、static函数和class literals(类名称字面常量)身上。只要一个线程访问了其中   的一个synchronized方法，其它线程不能同时访问这个对象中任何一个synchronized方法。