1、线程与进程的区别?
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。
2、为什么要使用多线程?
举个例子来说:现在有100千克的水,目前只有小明一个人去打水,但是小明每小时只能打水20千克,如果小明一个人将水全部打完需要5个小时。现在要求一小时内把水全部打完,请问怎么解决?
解决办法:在加四个人同时打水,分别为小王、小红、小玲、小李,加上小明一共五个人同时去打水,五个人每人每小时打水20千克,那么一小时后就可以打完100千克水。
总结:多线程可以提高程序的效率
3、多线程的创建方式
第一种:继承Thread类 重写run方法
/**
* @classDesc: 功能描述:(创建多线程例子-继承Thread类 重写run方法)
*/
class CreateThread extends Thread {
// run方法中编写 多线程需要执行的代码
Public void run() {
for (int i = 0; i< 20; i++) {
System.out.println("run():" + i);
}
}
}
/**
* @classDesc: 功能描述:(运行多线程例子-Thread类)
*/
public class ThreadDemo {
Public stati cvoid main(String[] args) {
System.out.println("多线程创建开始 main");
// 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
createThread.start();
System.out.println("线程已经开始启动 main");
for (int i = 0; i< 20; i++) {
System.out.println("main():" + i);
}
}
}
第二种:实现Runnable接口 重写run方法
/**
* @classDesc: 功能描述:(创建多线程例子-实现Runnable接口 重写run方法)
*/
class CreateRunnable implements Runnable {
@Override
Public void run() {
for (int i = 0; i< 20; i++) {
System.out.println("run():" + i);
}
}
}
/**
* @classDesc: 功能描述:(运行多线程例子-实现Runnable接口)
*/
Public class ThreadDemo1 {
Public static void main(String[] args) {
System.out.println("多线程创建开始 main");
// 1.创建一个线程
CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();
Thread thread = new Thread(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
thread.start();
System.out.println("线程已经开始启动 main");
for (int i = 0; i< 20; i++) {
System.out.println("main():" + i);
}
}
}
第三种:使用匿名内部类方式创建
/**
* @classDesc: 功能描述:(使用匿名内部类创建线程)
*/
Public class ThreadDemo2 {
Public static void main(String[] args) {
System.out.println("创建线程开始!");
// 使用匿名内部类方式创建线程
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i< 20; i++) {
System.out.println("run():" + i);
}
}
}).start();
System.out.println("创建线程结束!");
for (int i = 0; i< 20; i++) {
System.out.println("main():" + i);
}
}
}
4、创建多线程时,继承Thread类好还是实现Runnable接口好?
实现Runnable接口好,因为实现了Runnable接口还可以继续继承其他类,如果继承了Thread类就不能再继承其他类了。
5、启动线程是调用start方法还是run方法?
开启线程不是调用run方法,而是start方法
调用run只是使用实例调用方法
6、常用API和构造函数
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 |
getName() |
获取当前线程名称 Thread-编号 该编号从0开始 |
sleep(long mill) |
休眠线程(毫秒数) |
stop() |
停止线程(不推荐使用) |
常用线程构造函数 |
|
Thread() |
分配一个新的 Thread 对象 |
Thread(String name) |
分配一个新的 Thread对象,具有指定的 name |
Thread(Runable r) |
分配一个新的 Thread对象 |
Thread(Runable r, String name) |
分配一个新的 Thread对象 |
7、多线程的运行状态
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。
7.1 新建状态
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。 当一个线程处于新建状态时,程序还没有开始运行线程中的代码。
7.2 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。在start()方法调用后,run()方法调用前,线程处于就绪状态。
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。
7.3 运行状态
当线程获得CPU资源后,它才会进入运行状态,真正开始执行run()方法.
7.4 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;
7.5 死亡状态
有两个原因会导致线程死亡:
1) run方法执行完毕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.
8、多线程应用场景
1)servlet多线程
2)分批发送短信
3)多线程下载文件
4)分布式计算
5)自动作业处理:比如定期备份日志、定期备份数据库
6)异步处理:如发微博、记录日志
7)页面异步处理:比如大批量数据的核对工作
8)tomcat内部采用多线程,上百个客户端访问同一个WEB应用,tomcat接入后就是把后续的处理扔给一个新的线程来处理,这个新的线程最后调用我们的servlet程序,比如doGet或者dpPost方法
9)多步骤的任务处理,可根据步骤特征选用不同个数和特征的线程来协作处理,多任务的分割,由一个主线程分割给多个线程完成
10)后台任务:如定时向大量(100W以上)的用户发送邮件;定期更新配置文件、任务调度(如quartz),一些监控用于定期信息采集