线程的创建和运行

Posted 2020-06-24

C语言可以访问内存地址，Java里不可以访问内存地址
JAVA里面只支持单继承

线程是一个程序内部的顺序控制流
线程和进程的区别：
进程是指运行中的应用程序，每一个进程都有自己独立的内存空间。对一个应用程序可以同时启动多个进程。例如每次执行JDK的java.exe程序，就启动了一个独立的Java虚拟机进程，该进程的任务是解析并执行Java程序代码
线程是指进程中的一个执行流程，有时也称为执行情景。一个进程可以由多个线程组成，即在一个进程中可以同时运行多个不同的线程，它们分别执行不同的任务。当进程内的多个线程同时运行，这种运行方式称为并发运行。

 

 程序、进程与多任务
程序（program）是对数据描述与操作的代码的集合，是应用程序执行的脚本。
进程（process）是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位。程序是静态的，进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。
多任务（multi task）在一个系统中可以同时运行多个程序，即有多个独立运行的任务，每个任务对应一个进程。

 

多进程优点：各个进程独立，互不影响
缺点：各个进程独立造成交流困难，进程交流涉及到进程的通信，比较麻烦

 

JAVA里面不支持多进程，只支持多线程。
多线程优点：多线信息传递快
减轻编写交互频繁、涉及面多的程序的困难（如监听网络端口）。
程序的吞吐量会得到改善（同时监听多种设备，如网络端口、串口、并口以及其他外设）。
 有多个处理器的系统，可以并发运行不同的线程（否则，任何时刻只有一个线程在运行）。

多线程缺点：每个线程公用一块数据，所以有锁的控制，这也是比较麻烦的。

每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run( )来完成其操作的，方法run( )称为线程体。
使用start()方法，线程进入Runnable（可运行）状态，它将向线程调度器注册这个线程。
调用start()方法并不一定马上会执行这个线程，正如上面所说，它只是进入Runnable 而不是Running。
注意，不要直接在程序中调用线程的run()方法。

为了规范，一定要给自己创建的线程命名！！！
JAVA里面多线程的创建有下面两种方法：
（Java语言在设计之初就加入了对线程的支持，开发人员可以使用JDK提供的相关API创建基于多线程的应用程序
每个Java程序启动后，虚拟机将自动创建一个主线程，也可以通过以下两种方式自定义线程类：
创建java.lang.Thread类的子类，重写该类的run方法
创建java.lang.Runnable接口的实现类，实现接口中的run方法
）

通过java.lang.Thread来创建一个线程

Thread类-2
Thread类中的重要方法：
run方法：包括线程运行时执行的代码，通常在子类中重写它。
start方法：启动一个新的线程，然后虚拟机调用新线程的run方法

采用implements Runnable方法创建线程
由于继承了Thread后，类再不能继承别的类，所以一般我们采用实现Ｒunnable接口的方法来创建线程。
提供一个实现接口Runnable的类,实现run()方法。
得到这个类的实例A。
New 这个一个Thread对象，同时A作为参数传入。
  例如：Thread runner=new Thread(A);
调用start启动线程
       例如：runner.start();

Runnable接口
java.lang.Runnable接口中只有一个未实现的run方法，实现该接口的类必须重写该方法。
Runnable接口与Thread类之间的区别
Runnable接口必须实现run方法，而Thread类中的run方法是一个空方法，可以不重写
Runnable接口的实现类并不是真正的线程类，只是线程运行的目标类。要想以线程的方式执行run方法，必须依靠Thread类。

 

启动线程：
   每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run( )来完成其操作的，方法run( )称为线程体。
使用start()方法，线程进入Runnable（可运行）状态，它将向线程调度器注册这个线程。
调用start()方法并不一定马上会执行这个线程，正如上面所说，它只是进入Runnable 而不是Running。
注意，不要直接在程序中调用线程的run()方法。

线程的生命周期
指线程从创建到启动，直至运行结束这段时间
可以通过调用Thread类的相关方法影响线程的运行状态

线程的运行状态：
新建（New）
可执行（Runnable）
运行（Running)
阻塞（Blocking)
死亡（Dead)

 

新建状态（New）
当创建了一个Thread对象时，该对象就处于“新建状态”
没有启动，因此无法运行
可执行状态（Runnable）
其他线程调用了处于新建状态线程的start方法，该线程对象将转换到“可执行状态”
线程拥有获得CPU控制权的机会，处在等待调度阶段。
运行状态（Running）
处在“可执行状态”的线程对象一旦获得了CPU控制权，就会转换到“执行状态”
在“执行状态”下，线程状态占用CPU时间片段，执行run方法中的代码
处在“执行状态”下的线程可以调用yield方法，该方法用于主动出让CPU控制权。线程对象出让控制权后回到“可执行状态”，重新等待调度。
阻塞状态（Blocking）
线程在“执行状态”下由于受某种条件的影响会被迫出让CPU控制权，进入“阻塞状态”。
进入阻塞状态的三种情况：
调用sleep方法（调用sleep方法
public void sleep(long millis)
Thread类的sleep方法用于让当前线程暂时休眠一段时间
参数millis的单位是毫秒

调用join方法（将多线程又变成单线程）（调用join方法（合并某个线程）
处在“执行状态”的线程如果调用了其他线程的join方法，将被挂起进入“阻塞状态”
目标线程执行完毕后才会解除阻塞，回到“可执行状态”
执行I/O操作
线程在执行过程中如果因为访问外部资源（等待用户键盘输入、访问网络）时发生了阻塞，也会导致当前线程进入“阻塞状态”。
）
执行I/O操作

解除阻塞
睡眠状态超时
调用join后等待其他线程执行完毕
I/O操作执行完毕
调用阻塞线程的interrupt方法（一般不调用这个方法）

死亡状态（Dead）
处于“执行状态”的线程一旦从run方法返回（无论是正常退出还是抛出异常），就会进入“死亡状态”。
已经“死亡”的线程不能重新运行，否则会抛出IllegalThreadStateException
可以使用Thread类的isAlive方法判断线程是否活着

 
线程调度
按照特定机制为线程分配CPU时间片段的行为
Java程序运行时，由Java虚拟机负责线程的调度
线程调度的实现方式
分时调度模型（CPU默认的方法）：让所有线程轮流获得CPU的控制权，并且为每个线程平均分配CPU时间片段
抢占式调度模型：选择优先级相对较高的线程执行，如果所有线程的优先级相同，则随机选择一个线程执行。Java虚拟机采用此种调度模型。

“synchronized”关键字:
为了防止共享对象在并发访问时出现错误，Java中提供了“synchronized”关键字。
synchronized关键字
确保共享对象在同一时刻只能被一个线程访问，这种处理机制称为“线程同步”或“线程互斥”。Java中的“线程同步”基于“对象锁”的概念

当一个线程访问对象的同步方法时，被访问对象就处于“锁定”状态，访问该方法的其他线程只能等待
可以加在方法前，还可以加在代码块里面。