深入聊聊Java多线程

Posted 2020-12-21

一、背景

　　在没有学习Java多线程以前，总觉得多线程是个很神秘的东西，只有那些大神才能驾驭，新年假期没事就来学习和了解一下Java的多线程，本篇博客我们就来从头说一下多线程到底是怎么回事。

二、概述

1.进程的概念

　　每一个正在运行的程序都是一个进程，它是系统进行资源分配和调用的独立单位。且 每一个进程都有自己的内存空间和系统资源。

2.线程的概念

　　是进程中的单个顺序控制流，是一条执行路径。每个进程都可以拥有一个或者多个线程。各个线程之间都共享所属的那个进程的内存空间和系统资源。

3.单线程和多线程程序的辨别方式

　　如果一个进程只有一条执行路径，则称为单线程程序。 如果一个进程有多条执行路径，则称为多线程程序(经典应用程序:扫雷、迅雷下载)。

废话不多说，我们直接上图来解释

　　　　

4.站在线程的角度来解释Java程序运行某各类的main方法

　　首先java 命令会启动 java 虚拟机，即启动 JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个 “主线程” ，然后主线程去调用某个类的 main 方法。所以 main方法运行在主线程中。在此之前的所有程序都是单线程的。

三、多线程程序的实现方式

1.方式一：继承Thread类，重写run方法。

几个需要注意的问题：

• 为什么要重写run()方法?

　　答：我们只有把想要在线程中运行的代码写在run方法里才能启动线程进行运行。

• 启动线程使用的是那个方法?

　　答：启动使用的是start方法。

• 线程能不能多次启动?

　　答：一个线程只能启动一次，否则会报IllegalThreadStateException异常。

• run()和start()方法的区别?

　　答：run()方法是普通的方法调用，并不是启用线程,而start方法是首先启动一个新的线程，然后运行run()方法里面的代码。

2.方式二：实现Runnable接口

该实现方式优点:

• 可以避免由于Java单继承带来的局限性。 适合多个相同程序的代码去处理同一个资源的情况。

• 把线程同程序的代码，数据有效分离，较好的体现了面向对象的设计思想。

四、线程基本操作

1.获取和设置线程名称

　　public final String getName();

　　public final void setName(String name);

　　其实通过构造方法也可以设置线程名称.

　　public static Thread currentThread():获取任意方法所在的线程名称.

2.线程调度

　　1).之所以出现线程调度是因为计算机只有一个 CPU，那么 CPU 在某一个时刻只能执行一条指令，线程只有得到 CPU时间片，也就是使用权，才可以执行指令。

　　2).线程的两种调度模型（Java使用的是抢占式调度模型）.

• 分时调度模型：所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间片。

• 抢占式调度模型：优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个，优先级高的线程获取的 CPU 时间片相对多一些。

• 获取和设置线程优先级的方法：

　　　public final int getPriority();

　　　public final void setPriority(int newPriority);

3.线程控制

• 线程休眠：public static void sleep(long millis);

• 线程加入：public final void join();

• 线程礼让：public static void yield();

• 设置是否为守护线程(当所有的线程都为守护线程就不具有抢占CPU执行权的资格):

　　public final void setDaemon(boolean on);　　　　

上图中的关羽和张飞可以看成守护线程，当刘备主线程消亡以后，两者都不可能再具有获得CPU执行权的资格。

中断线程:

　　public final void stop();(已过时，直接将虚拟机退出)

　　public void interrupt();(建议使用，是中断线程并且抛出一个InterruptedException异常，虚拟机不会退出，线程之后的代码会继续执行)

4.线程生命周期

　1).创建：新建线程对象。

　2).就绪：线程对象已经启动，已经具有获得CPU的资格，但没有获取执行权。

　3).运行：获得了CPU的执行权，执行线程。

　4).阻塞：没有CPU的执行权，只能等待会到就绪状态。

　5).死亡：线程代码运行完毕，线程消亡。

　　嫌文字不好理解，直接上图说明：