Java多线程简介和简单使用

Posted 2023-02-07 木木林Violet

Java多线程简介

• 1. 线程简介
• • 1.1. 线程概念
  • 1.2. 进程概念
  • 1.3. 线程作用
  • 1.4. 进程和线程的联系
• 2. 线程执行
• • 2.1. 示例
  • 2.2. 解释
  • 2.3. 线程在内存中的分配
  • 2.4. 创建线程
  • • 2.4.1. 继承Thread类
    • 2.4.2. 实现Runnable接口
    • 2.4.3. 对比
  • 3. 前台线程和后台线程

1. 线程简介

1.1. 线程概念

一个线程就是一个“执行流”。
每个线程之间都可以按照顺序执行自己的代码，彼此之间相对独立，同时每个线程都会执行多份代码。

1.2. 进程概念

进程是指运行起来的程序，程序运行起来需要被加载到内存中。

1.3. 线程作用

1. 最早的CPU是单核的，但随着CPU的发展，CPU也遇到了瓶颈，于是为了进一步提高算力，便发展出了多核的CPU，而并发编程则可以更加充分的利用这一特性来充分利用CPU的资源。
2. 有一些的任务是需要“等待IO”数据的，但在等待的这个过程中CPU是空闲的，为了提高效率，于是可以用到并发编程。

1.4. 进程和线程的联系

1. 进程和线程是1：m的关系：一个线程一定属于一个进程，但一个进程可能有多个线程。一个进程内至少有一个线程，这一开始就有的线程被称为主线程。
2. 创建线程比创建进程更快，销毁线程比销毁进程更快，调度线程比调度进程更快。
3. 进程是操作系统资源分配的基本单位，线程是操作系统进行调度的基本单位。
4. 线程间是相互独立的（隔离性），但进程间是要相互通信的。
5. 进程和进程之间不共享内存空间，但一个进程的线程之间是共享一个内存空间的。

2. 线程执行

2.1. 示例

import java.util.Random;
public class ThreadDemo 
	private static class MyThread extends Thread 
		@Override
		public void run() 
			Random random = new Random(); while (true) 
				// 打印线程名称
				System.out.println(Thread.currentThread().getName());
				try 
					// 随机停止运行 0-9 秒
					Thread.sleep(random.nextInt(10));
				 catch (InterruptedException e) 
					e.printStackTrace();
				
			
		
	
	
	public static void main(String[] args) 
		MyThread t1 = new MyThread();
		MyThread t2 = new MyThread();
		MyThread t3 = new MyThread();
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		Random random = new Random();
		while (true) 
			// 打印线程名称
			System.out.println(Thread.currentThread().getName());
			try 
				Thread.sleep(random.nextInt(10));
			 catch (InterruptedException e) 
				// 随机停止运行 0-9 秒
				e.printStackTrace();
			
		
	


//结果
Thread-0
Thread-0
Thread-2
Thread-1
Thread-2
Thread-1
Thread-0
Thread-2
main
main
Thread-2
Thread-1
Thread-0
Thread-1
main
Thread-2
Thread-2
......

2.2. 解释

在上述的代码和结果中，可以看出：

1. 在多个线程中，每个线程间的执行顺序是随机的，和线程的启动顺序无关。
2. 每个线程都有自己独立的调用栈。

2.3. 线程在内存中的分配

1. PC（保存PC的值）、栈（虚拟机栈、本地方法栈）是每个线程独一份的。
2. 因为每个线程都是独立的执行流，吓一跳要执行的指令和其他线程无关，所以又自己的PC值。
3. 因为每个线程都是独立的执行流，有各自调用的方法链，有各自要处理的临时数据，所以栈也是独一份的。
4. 局部变量保存在栈帧中，也就是保存在栈中，所以是线程私有的，表现为A创建的局部变量，只有A可以 使用。
5. 类对象（Class对象）、静态属性保存在方法区中，所以是线程之间共享的，前提是有访问权限。
6. 对象（对象内部的属性）保存在堆中，所以是线程之间共享的，前提是线程持有该对象的应用。

2.4. 创建线程

创建线程有两种办法：继承Thread类、实现Runnable接口。

2.4.1. 继承Thread类

1. 继承Thread来创建一个线程类。

class MyThread extends Thread 
	@Override
	public void run() 
		System.out.println("这里是线程运行的代码");
	

2. 创建MyThread类的实例。

MyThread t = new MyThread();

3. 条用start方法来启动线程。

t.start(); // 线程开始运行

2.4.2. 实现Runnable接口

1. 实现Runnable接口

class MyRunnable implements Runnable 
	@Override
	public void run() 
		System.out.println("这里是线程运行的代码");
	

2. 创建Thread类实例，调用Thread的构造方法时将Runnable对象作为target参数。

Thread t = new Thread(new MyRunnable());

3. 调用start方法。

t.start(); // 线程开始运行

2.4.3. 对比

• 继承Thread类，直接调用this就代表了当前线程对象的引用。
• 实现Runnable接口，this表示的是MyRunnable的引用，而正确的调用应该使用Thread。currentThread()。

3. 前台线程和后台线程

1. 前台线程一般用于做交互。
2. 后台线程（也被称为精灵线程）一般做支撑工作的线程。
3. 我们创建的线程一般都默认为前台线程。
4. 当前台线程退出时，后台线程也退出了。