多线程是什么?为什么要用多线程?
介绍多线程之前要介绍线程,介绍线程则离不开进程。
首先 进程 :是一个正在执行中的程序,每一个进程执行都有一个执行顺序,该顺序是一个执行路径,或者叫一个控制单元;
线程:就是进程中的一个独立控制单元,线程在控制着进程的执行。一个进程中至少有一个进程。
多线程:一个进程中不只有一个线程。
为什么要用多线程:
①、为了更好的利用cpu的资源,如果只有一个线程,则第二个任务必须等到第一个任务结束后才能进行,如果使用多线程则在主线程执行任务的同时可以执行其他任务,而不需要等待;
②、进程之间不能共享数据,线程可以;
③、系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源,创建线程代价比较小;
④、Java语言内置了多线程功能支持,简化了java多线程编程。
二、线程的生命周期:
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新建 :从新建一个线程对象到程序start() 这个线程之间的状态,都是新建状态;
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就绪 :线程对象调用start()方法后,就处于就绪状态,等到JVM里的线程调度器的调度;
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运行 :就绪状态下的线程在获取CPU资源后就可以执行run(),此时的线程便处于运行状态,运行状态的线程可变为就绪、阻塞及死亡三种状态。
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等待/阻塞/睡眠 :在一个线程执行了sleep(睡眠)、suspend(挂起)等方法后会失去所占有的资源,从而进入阻塞状态,在睡眠结束后可重新进入就绪状态。
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终止 :run()方法完成后或发生其他终止条件时就会切换到终止状态。
三、创建线程的方法:具体实现代码详解请看点击后方链接:多线程扩展一、创建线程的三种方法详细对比(http://www.cnblogs.com/yjboke/p/8919090.html)
1、继承Thread类:
步骤:①、定义类继承Thread;
②、复写Thread类中的run方法;
目的:将自定义代码存储在run方法,让线程运行
③、调用线程的start方法:
该方法有两步:启动线程,调用run方法。
2、实现Runnable接口: 接口应该由那些打算通过某一线程执行其实例的类来实现。类必须定义一个称为run 的无参方法。
实现步骤: ①、定义类实现Runnable接口
②、覆盖Runnable接口中的run方法
将线程要运行的代码放在该run方法中。
③、通过Thread类建立线程对象。
④、将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。
自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。所以要让线程执行指定对象的run方法就要先明确run方法所属对象
⑤、调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。
3、通过Callable和Future创建线程:
实现步骤:①、创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,改方法将作为线程执行体,且具有返回值。
②、创建Callable实现类的实例,使用FutrueTask类进行包装Callable对象,FutureTask对象封装了Callable对象的call()方法的返回值
③、使用FutureTask对象作为Thread对象启动新线程。
④、调用FutureTask对象的get()方法获取子线程执行结束后的返回值。
四、继承Thread类和实现Runnable接口、实现Callable接口的区别。
继承Thread:线程代码存放在Thread子类run方法中。
优势:编写简单,可直接用this.getname()获取当前线程,不必使用Thread.currentThread()方法。
劣势:已经继承了Thread类,无法再继承其他类。
实现Runnable:线程代码存放在接口的子类的run方法中。
优势:避免了单继承的局限性、多个线程可以共享一个target对象,非常适合多线程处理同一份资源的情形。
劣势:比较复杂、访问线程必须使用Thread.currentThread()方法、无返回值。
实现Callable:
优势:有返回值、避免了单继承的局限性、多个线程可以共享一个target对象,非常适合多线程处理同一份资源的情形。
劣势:比较复杂、访问线程必须使用Thread.currentThread()方法
建议使用实现接口的方式创建多线程。
五、线程状态管理
1、线程睡眠---sleep:
线程睡眠的原因:线程执行的太快,或需要强制执行到下一个线程。
线程睡眠的方法(两个):sleep(long millis)在指定的毫秒数内让正在执行的线程休眠。
sleep(long millis,int nanos)在指定的毫秒数加指定的纳秒数内让正在执行的线程休眠。
线程睡眠的代码演示:
publicclassSynTest{publicstaticvoidmain(String[]args){newThread(newCountDown(),"倒计时").start(); } }classCountDownimplementsRunnable{inttime=10;publicvoidrun(){while(true){if(time>=0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() ":" time--);try{ Thread.sleep(1000);//睡眠时间为1秒 }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } } } }
每隔一秒则会打印一次,打印结果为:
倒计时:10倒计时:9倒计时:8倒计时:7倒计时:6倒计时:5倒计时:4倒计时:3倒计时:2倒计时:1倒计时:0
扩展:Java线程调度是Java多线程的核心,只有良好的调度,才能充分发挥系统的性能,提高程序的执行效率。但是不管程序员怎么编写调度,只能最大限度的影响线程执行的次序,而不能做到精准控制。因为使用sleep方法之后,线程是进入阻塞状态的,只有当睡眠的时间结束,才会重新进入到就绪状态,而就绪状态进入到运行状态,是由系统控制的,我们不可能精准的去干涉它,所以如果调用Thread.sleep(1000)使得线程睡眠1秒,可能结果会大于1秒。
2、线程让步---yield:
该方法和sleep方法类似,也是Thread类提供的一个静态方法,可以让正在执行的线程暂停,但是不会进入阻塞状态,而是直接进入就绪状态。相当于只是将当前线程暂停一下,然后重新进入就绪的线程池中,让线程调度器重新调度一次。也会出现某个线程调用yield方法后暂停,但之后调度器又将其调度出来重新进入到运行状态。
publicclassSynTest{publicstaticvoidmain(String[]args){ yieldDemoms=newyieldDemo(); Threadt1=newThread(ms,"张三吃完还剩"); Threadt2=newThread(ms,"李四吃完还剩"); Threadt3=newThread(ms,"王五吃完还剩"); t1.start(); t2.start(); t3.start(); } }classyieldDemoimplementsRunnable{intcount=20;publicvoidrun(){while(true){if(count>0){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() count-- "个瓜");if(count%2==0){ Thread.yield(); //线程让步 } } } } }
sleep和yield的区别:
①、sleep方法声明抛出InterruptedException,调用该方法需要捕获该异常。yield没有声明异常,也无需捕获。
②、sleep方法暂停当前线程后,会进入阻塞状态,只有当睡眠时间到了,才会转入就绪状态。而yield方法调用后 ,是直接进入就绪状态。
3、线程合并---join:
当B线程执行到了A线程的.join()方法时,B线程就会等待,等A线程都执行完毕,B线程才会执行。
join可以用来临时加入线程执行。
以下为代码演示:
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{ yieldDemoms=newyieldDemo(); Threadt1=newThread(ms,"张三吃完还剩"); Threadt2=newThread(ms,"李四吃完还剩"); Threadt3=newThread(ms,"王五吃完还剩"); t1.start(); t1.join(); t2.start(); t3.start(); System.out.println("主线程"); }
4、停止线程:
原stop方法因有缺陷已经停用了,那么现在改如何停止线程?现在分享一种,就是让run方法结束。
开启多线程运行,运行的代码通常是循环结构,只要控制住循环,就可以让run方法结束