Java线程

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java线程相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

多线程快速入门

线程与进程区别

每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合,或者是程序的特殊段,它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。

使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理,程序的运行速度可能加快,在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。

如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换,更多的线程需要更多的内存空间,线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的,需要防止线程死锁情况的发生。

总结:进程是所有线程的集合,每一个线程是进程中的一条执行路径。

为什么要使用多线程?

思考生活问题?

现在1000顿的水,目前只有小明一个人去打水,但是小明每小时打水200顿,现在要求一小时内把水全部打完,请问怎么解决?

如果小明一个人将水全部打完需要五个小时。

  解决办法:

在加四个人同时打水,分别为小军、小红、小玲、小小,加上小明一共五个人同时去打水,五个人每小时打水200千克,那么一小时后就可以完成打完一顿水。

总结:多线程的好处提高程序的效率。

多线程应用场景?

:主要能体现到多线程提高程序效率。

举例: 迅雷多线程下载、分批发送短信等。

多线程创建方式

第一种继承Thread类 重写run方法

 

代码:

 

class CreateThread extends Thread

// run方法中编写 多线程需要执行的代码

publicvoid run()

for (inti = 0; i< 10; i++)

System.out.println("i:" + i);

publicclass ThreadDemo

 

publicstaticvoid main(String[] args)

System.out.println("-----多线程创建开始-----");

// 1.创建一个线程

CreateThread createThread = new CreateThread();

// 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法

System.out.println("-----多线程创建启动-----");

createThread.start();

System.out.println("-----多线程创建结束-----");

 

 

 

允许结果:

 

调用start方法后,代码并没有从上往下执行,而是有一条新的执行分之

注意:画图演示多线程不同执行路径。

 

第二种实现Runnable接口,重写run方法

代码:

class CreateRunnable implements Runnable

 

@Override

publicvoid run()

for (inti = 0; i< 10; i++)

System.out.println("i:" + i);

 

 

 

publicclass ThreadDemo2

publicstaticvoid main(String[] args)

System.out.println("-----多线程创建开始-----");

// 1.创建一个线程

CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();

// 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法

System.out.println("-----多线程创建启动-----");

Thread thread = new Thread(createThread);

thread.start();

System.out.println("-----多线程创建结束-----");

 

第三种使用匿名内部类方式

 System.out.println("-----多线程创建开始-----");

 Thread thread = new Thread(new Runnable()

public void run()

for (int i = 0; i< 10; i++)

System.out.println("i:" + i);

);

 thread.start();

 System.out.println("-----多线程创建结束-----");

使用继承Thread还是使用实现Runnable接口好?

 使用实现实现Runnable接口好,原因实现了接口还可以继续继承,继承了类不能再继承

启动线程是使用调用start方法还是run方法?

开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法

调用run知识使用实例调用方法。

 

获取线程对象以及名称

常用线程api方法

start()

启动线程

currentThread()

获取当前线程对象

getID()

获取当前线程ID      Thread-编号  该编号从0开始

getName()

获取当前线程名称

sleep(long mill)

休眠线程

Stop()

停止线程,

常用线程构造函数

Thread()

分配一个新的 Thread 对象

ThreadString name

分配一个新的 Thread对象,具有指定的 name正如其名

ThreadRunable r

分配一个新的 Thread对象

ThreadRunable r, String name

分配一个新的 Thread对象

守护线程

 Java有两种线程,一种是用户线程,另一种是守护线程。

 用户线程是用户自定义创建的线程,主线程停止,用户线程不会停止

守护线程进程不存在或主线程停止,守护线程也停止

 使用setDaemon(true)方法设置为守护线程

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)

// TODO: handle exception

System.out.println("我是子线程...");

);

thread.setDaemon(true);

thread.start();

for (int i = 0; i < 10; i++)

try 

Thread.sleep(100);

catch (Exception e)

 

System.out.println("我是主线程");

System.out.println("主线程执行完毕!");

 

 

线程运行状态

 

 线程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一:新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态。

状态

   当用new操作符创建一个线程时, 例如new Thread(r),线程还没有开始运行,此时线程处在新建状态。 当一个线程处于新生状态时,程序还没有开始运行线程中的代码

就绪状态

一个新创建的线程并不自动开始运行,要执行线程,必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程,start()方法创建线程运行的系统资源,并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后,线程就处于就绪状态。

     处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法,线程还必须同其他线程竞争CPU时间,只有获得CPU时间才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中,不可能同时运行多个线程,一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。

运行状态

当线程获得CPU时间后,它才进入运行状态,真正开始执行run()方法.

阻塞状态

    线程运行过程中,可能由于各种原因进入阻塞状态:
        1>线程通过调用sleep方法进入睡眠状态;
        2>线程调用一个在I/O上被阻塞的操作,即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者;
        3>线程试图得到一个锁,而该锁正被其他线程持有;
        4>线程在等待某个触发条件;

死亡状态

有两个原因会导致线程死亡:
  1) run方法正常退出而自然死亡,
   2) 一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。
  为了确定线程在当前是否存活着(就是要么是可运行的,要么是被阻塞了),需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞,这个方法返回true; 如果线程仍旧是new状态且不是可运行的, 或者线程死亡了,则返回false.

join()方法作用

join作用是让其他线程变为等待,  t1.join();// 让其他线程变为等待,直到当前t1线程执行完毕,才释放。

thread.Join把指定的线程加入到当前线程,可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。比如在线程B中调用了线程AJoin()方法,直到线程A执行完毕后,才会继续执行线程B

需求:

创建一个线程,子线程执行完毕后,主线程才能执行。

 

class JoinThread implements Runnable

 

public void run()

for (int i = 0; i < 100; i++)

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---i:" + i);

 

 

public class JoinThreadDemo

 

public static void main(String[] args)

JoinThread joinThread = new JoinThread();

Thread t1 = new Thread(joinThread);

Thread t2 = new Thread(joinThread);

t1.start();

t2.start();

try 

       //其他线程变为等待状态,等t1线程执行完成之后才能执行join方法。

t1.join();

catch (Exception e)

 

for (int i = 0; i < 100; i++)

System.out.println("main ---i:" + i);

 

 

优先级

现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程,线程分配得到的时间片的多少决定了线程使用处理器资源的多少,也对应了线程优先级这个概念。在JAVA线程中,通过一个int priority来控制优先级,范围为1-10,其中10最高,默认值为5。下面是源码(基于1.8)中关于priority的一些量和方法。

 

class PrioritytThread implements Runnable

 

public void run()

for (int i = 0; i < 100; 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();

// 注意设置了优先级, 不代表每次都一定会被执行。 只是CPU调度会有限分配

t1.setPriority(10);

t2.start();

 

 

 

Yield方法

 

Thread.yield()方法的作用:暂停当前正在执行的线程,并执行其他线程。(可能没有效果)

yield()让当前正在运行的线程回到可运行状态,以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。因此,使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步的目的,因为,让步的线程可能被线程调度程序再次选中。

结论: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。

 

多线程分批处理数据

需求:目前蚂蚁课堂有10万个用户,现在蚂蚁课堂需要做活动,给每一个用户发送一条祝福短信。

为了提高数程序的效率,请使用多线程技术分批发送据。

开一个线程,都会占用CPU资源

服务器(电脑)配置 CPU

建立项目名称:itmayiedu_thread_batch

 

新建用户实体类

package com.itmayiedu.enity;

class UserEntity

private String userId;

private String userName;

public String getUserId()

returnuserId;

publicvoid setUserId(String userId)

this.userId = userId;

public String getUserName()

return userName;

 

publicvoid setUserName(String userName)

this.userName = userName;

 

建立多线程UserThread 执行发送短信

Class UserThreadextends Thread

private List<UserEntity>list;

/**

 * 通过构造函数 传入每个线程需要执行的发送短信内容

 *

 * @param list

 */

public UserThread(List<UserEntity>list)

this.list = list;

icvoid run()

for (UserEntity userEntity : list)

System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + "-学员编号:" + userEntity.getUserId()

+ "---学员名称:" + userEntity.getUserName());

// 调用发送短信具体代码

 

初始化数据

publicstatic List<UserEntity> init()

List<UserEntity>list = new ArrayList<UserEntity>();

for (inti = 1; i<= 140; i++)

UserEntity userEntity = new UserEntity();

userEntity.setUserId("userId" + i);

userEntity.setUserName("userName" + i);

list.add(userEntity);

returnlist;

 

 

计算分页工具类

static public<T> List<List<T>> splitList(List<T> list, int pageSize)

int listSize = list.size();

int page = (listSize + (pageSize - 1)) / pageSize;

List<List<T>>listArray = new ArrayList<List<T>>();

for (int i = 0; i<page; i++)

List<T>subList = new ArrayList<T>();

for (int j = 0; j<listSize; j++)

int pageIndex = ((j + 1) + (pageSize - 1)) / pageSize;

if (pageIndex == (i + 1))

subList.add(list.get(j));

if ((j + 1) == ((j + 1) * pageSize))

break;

listArray.add(subList);

return listArray;

 

实现发送短信

Public staticvoid main(String[] args)

// 1.初始化用户数据

List<UserEntity>listUserEntity = init();

// 2.计算创建创建多少个线程并且每一个线程需要执行“分批发送短信用户”

// 每一个线程分批跑多少

intuserThreadPage = 50;

// 计算所有线程数

List<List<UserEntity>>splitUserList = ListUtils.splitList(listUserEntity, userThreadPage);

intthreadSaze = splitUserList.size();

for (inti = 0; i<threadSaze; i++)

List<UserEntity>list = splitUserList.get(i);

UserThread userThread = new UserThread(list);

// 3.执行任务发送短信

userThread.start();

 

 

 

 

1. 现在有T1T2T3三个线程,你怎样保证T2T1执行完后执行,T3T2执行完后执行  

代码:

public class JoinThreadDemo02

public static void main(String[] args)

Thread t1 = new Thread(new Runnable()

public void run()

for (int i = 0; i < 20; i++)

System.out.println("t1,i:" + i);

);

Thread t2 = new Thread(new Runnable()

public void run()

try 

t1.join();

catch (Exception e)

// TODO: handle exception

for (int i = 0; i < 20; i++)

System.out.println("t2,i:" + i);

);

Thread t3 = new Thread(new Runnable()

public void run()

try 

t2.join();

catch (Exception e)

// TODO: handle exception

for (int i = 0; i < 20; i++)

System.out.println("t3,i:" + i);

);

t1.start();

t2.start();

t3.start();

 

 

 

 

 

面试题

1.进程与线程的区别?

:进程是所有线程的集合,每一个线程是进程中的一条执行路径,线程只是一条执行路径。

2.为什么要用多线程?

 :提高程序效率

3.多线程创建方式?

  :继承ThreadRunnable 接口。

4.是继承Thread类好还是实现Runnable接口好?

:Runnable接口好,因为实现了接口还可以继续继承。继承Thread类不能再继承。

5.你在哪里用到了多线程?

:主要能体现到多线程提高程序效率。

举例:分批发送短信、迅雷多线程下载等。

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Callable

以上是关于Java线程的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Java多线程 2.线程安全

Java多线程 4.线程池

Java多线程 1.认识Java线程

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java 如何获得线程池中正在执行的线程数?