初识多线程

Posted 2020-12-10 harpoonjava

一、什么是多线程

1.1介绍进程

讲到线程，又不得不提进程了~

进程我们估计是很了解的了，在windows下打开任务管理器，可以发现我们在操作系统上运行的程序都是进程：

进程的定义：

• 进程是程序的一次执行，进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动，进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
• 进程是系统进行资源分配和调度的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

1.2回到线程

那系统有了进程这么一个概念了，进程已经是可以进行资源分配和调度了，为什么还要线程呢？

为使程序能并发执行，系统必须进行以下的一系列操作：

• (1)创建进程，系统在创建一个进程时，必须为它分配其所必需的、除处理机以外的所有资源，如内存空间、I/O设备，以及建立相应的PCB；
• (2)撤消进程，系统在撤消进程时，又必须先对其所占有的资源执行回收操作，然后再撤消PCB；
• (3)进程切换，对进程进行上下文切换时，需要保留当前进程的CPU环境，设置新选中进程的CPU环境，因而须花费不少的处理机时间。

 

 

 

可以看到进程实现多处理机环境下的进程调度，分派，切换时，

都需要花费较大的时间和空间开销

引入线程主要是为了提高系统的执行效率，减少处理机的空转时间和调度切换的时间，以及便于系统管理。使OS具有更好的并发性

• 简单来说：进程实现多处理非常耗费CPU的资源，而我们引入线程是作为调度和分派的基本单位（取代进程的部分基本功能【调度】）。

1.3进程与线程

于是我们可以总结出：

• 进程作为资源分配的基本单位
• 线程作为资源调度的基本单位，是程序的执行单元，执行路径(单线程：一条执行路径，多线程：多条执行路径)。是程序使用CPU的最基本单位。

线程有3个基本状态：

• 执行、就绪、阻塞

线程有5种基本操作：

• 派生、阻塞、激活、 调度、 结束

 

线程的属性：

 

• 1)轻型实体；
• 2)独立调度和分派的基本单位；
• 3)可并发执行；
• 4)共享进程资源。

 

线程有两个基本类型：

 

• 用户级线程：管理过程全部由用户程序完成，操作系统内核心只对进程进行管理。
• 系统级线程(核心级线程)：由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API，以使用户程序可以创建、执行以及撤消线程。

值得注意的是：多线程的存在，不是提高程序的执行速度。其实是为了提高应用程序的使用率，程序的执行其实都是在抢CPU的资源，CPU的执行权。多个进程是在抢这个资源，而其中的某一个进程如果执行路径比较多，就会有更高的几率抢到CPU的执行权

1.4并行与并发

并行：

• 并行性是指同一时刻内发生两个或多个事件。
• 并行是在不同实体上的多个事件

并发：

• 并发性是指同一时间间隔内发生两个或多个事件。
• 并发是在同一实体上的多个事件

由此可见：并行是针对进程的，并发是针对线程的。

1.5Java实现多线程

上面说了一大堆基础，理解完的话。我们回到Java中，看看Java是如何实现多线程的~

创建多线程有两种方法：

• 继承Thread，重写run方法
• 实现Runnable接口，重写run方法
• 实现Callable接口，重写run方法

创建一个类，继承Thread，重写run方法

public class MyThread extends Thread {
	@Override
	public void run() {
		for (int x = 0; x < 200; x++) {
			System.out.println(x);
		}
	}

}

实现Runnable接口，重写run方法

public class MyRunnable implements Runnable {
	@Override
	public void run() {
		for (int x = 0; x < 100; x++) {
			System.out.println(x);
		}
	}

}

　　

1.6Java实现多线程需要注意的细节

不要将run()和start()搞混了~

run()和start()方法区别：

• run():仅仅是封装被线程执行的代码，直接调用是普通方法
• start():首先启动了线程，然后再由jvm去调用该线程的run()方法。

 

jvm虚拟机的启动是单线程的还是多线程的?

• 是多线程的。不仅仅是启动main线程，还至少会启动垃圾回收线程的，不然谁帮你回收不用的内存~

 

那么，既然有两种方式实现多线程，我们使用哪一种？？？

一般我们使用实现Runnable接口

• 可以避免java中的单继承的限制
• 应该将并发运行任务和运行机制解耦，因此我们选择实现Runnable接口这种方式！