线程详解

Posted 2022-06-06 zzjlxy-225223

           在了解线程之前我们先来看看并行和并发！

并发（Concurrent）：在同一时间间隔内交替做多个事件，多线程是并发的一种形式。

并行（Parallel）：在同一时刻做多个事件。

 

并发：在一台处理器上“同时”处理多个任务；并行：在多台处理器上同时处理多个任务。

所以并发编程的目标是充分的利用处理器的每一个核，以达到最高的处理性能。

有一个清晰地比喻：
并发：一个人同时吃三个苹果。

并行：三个人同时吃三个苹果。

 

线程和进程的区别？

进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存资源，减少切换次数，从而效率更高；

线程是进程的一个实体，是cpu调度和分派的基本单位，是比程序更小的能独立运行的基本单位；

进程是程序运行和资源分配的基本单位，一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程；

同一进程中的多个线程之间可以并发执行；

 

 创建线程有哪几种方式？

①. 继承Thread类创建线程类

 

• 定义Thread类的子类，并重写该类的run方法，该run方法的方法体就代表了线程要完成的任务。因此把run()方法称为执行体。
• 创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。
• 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

②. 通过Runnable接口创建线程类

• 定义runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
• 创建 Runnable实现类的实例，并依此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
• 调用线程对象的start()方法来启动该线程。

 

③. 通过Callable和Future创建线程

 

• 创建Callable接口的实现类，并实现call()方法，该call()方法将作为线程执行体，并且有返回值。
• 创建Callable实现类的实例，使用FutureTask类来包装Callable对象，该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。
• 使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。
• 用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值。

runnable 和 callable 的区别

 

• Runnable接口中的run()方法的返回值是void，它做的事情只是纯粹地去执行run()方法中的代码而已；
• Callable接口中的call()方法是有返回值的，是一个泛型，和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。

 

 

线程有哪些状态？

线程通常都有五种状态，创建、就绪、运行、阻塞和死亡。

 

• 创建状态。在生成线程对象，并没有调用该对象的start方法，这是线程处于创建状态。
• 就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后，该线程就进入了就绪状态，
•                   但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程，此时处于就绪状态。
•                   在线程运行之后，从等待或者睡眠中回来之后，也会处于就绪状态。
• 运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程，此时线程就进入了运行状态，开始运行run函数当中的代码。
• 阻塞状态。线程正在运行的时候，被暂停，通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend，wait等方法都可                    以导致线程阻塞。
• 死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后，该线程就会死亡。对于已经死亡的线程，无法再使用start方法令其进入就绪

 sleep() 和 wait() 有什么区别

• sleep()：方法是线程类（Thread）的静态方法，让调用线程进入睡眠状态，让出执行机会给其他线程，等到休眠时间结束后，线程进入就绪状态和其他线程一起竞争cpu的执行时间。因为sleep() 是static静态的方法，他不能改变对象的机锁，当一个synchronized块中调用了sleep() 方法，线程虽然进入休眠，但是对象的机锁没有被释放，其他线程依然无法访问这个对象。
• wait()：wait()是Object类的方法，当一个线程执行到wait方法时，它就进入到一个和该对象相关的等待池，同时释放对象的机锁，使得其他线程能够访问，可以通过notify，notifyAll方法来唤醒等待的线程

notify()和 notifyAll()有什么区别？

notify()方法只随机唤醒一个 wait 线程

 notifyAll()方法唤醒所有 wait 线程

 

线程的 run()和 start()有什么区别

 start()方法来启动一个线程，真正实现了多线程运行。

run(),其实就相当于是调用了一个普通函数而已

 

 创建线程池有哪几种方式？

①. newFixedThreadPool(int nThreads)

创建一个固定长度的线程池，每当提交一个任务就创建一个线程，直到达到线程池的最大数量，这时线程规模将不再变化，当线程发生未预期的错误而结束时，线程池会补充一个新的线程。

②. newCachedThreadPool()

创建一个可缓存的线程池，如果线程池的规模超过了处理需求，将自动回收空闲线程，而当需求增加时，则可以自动添加新线程，线程池的规模不存在任何限制。

③. newSingleThreadExecutor()

这是一个单线程的Executor，它创建单个工作线程来执行任务，如果这个线程异常结束，会创建一个新的来替代它；它的特点是能确保依照任务在队列中的顺序来串行执行。

④. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

创建了一个固定长度的线程池，而且以延迟或定时的方式来执行任务，类似于Timer。

 

线程池中 submit()和 execute()方法有什么区别？

• 接收的参数不一样
• submit有返回值，而execute没有
• submit方便Exception处理

  在 java 程序中怎么保证多线程的运行安全？

线程安全在三个方面体现：

• 原子性：提供互斥访问，同一时刻只能有一个线程对数据进行操作，（atomic,synchronized）；
• 可见性：一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到，（synchronized,volatile）；
• 有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序，该观察结果一般杂乱无序，（happens-before原则）。