• 多线程快速入门


    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 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。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

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