1 什么是多線程
每個(gè)正在系統(tǒng)上運(yùn)行的程序都是一個(gè)進(jìn)程仲墨。每個(gè)進(jìn)程包含一到多個(gè)線程。線程是一組指令的集合妈候,它可以在程序里獨(dú)立執(zhí)行。也可以把它理解為代碼運(yùn)行的上下文立哑。它負(fù)責(zé)在單個(gè)程序里執(zhí)行多任務(wù)夜惭。通常由CPU負(fù)責(zé)線程的調(diào)度和執(zhí)行。
2 為什么要使用多線程
先說結(jié)論铛绰,使用 多線程可以提高程序的效率诈茧。怎么說?分為兩種情況:
- 我們前面介紹到線程是由CPU進(jìn)行調(diào)度執(zhí)行的捂掰,如果你的計(jì)算機(jī)有多個(gè)CPU敢会,而只有一個(gè)線程,那么把CPU的資源浪費(fèi)掉了这嚣。如果有多個(gè)線程鸥昏,那么就可以很好的利用CPU資源
- 那如果只有一個(gè)CPU的情況下,多線程也能提高程序效率嗎姐帚?答案是肯定的吏垮,在開發(fā)or瀏覽網(wǎng)頁(yè)操作的時(shí)候,我們經(jīng)常會(huì)遇到比如上傳罐旗,下載這種io的操作膳汪。如果是單線程的話,那么就會(huì)阻塞(卡子容骸)旅敷,對(duì)用戶體驗(yàn)來說非常不好生棍,阻塞的時(shí)候 CPU 也會(huì)閑置颤霎,之道IO結(jié)束。如果有多個(gè)線程涂滴,那么CPU就會(huì)調(diào)度到其它的線程上繼續(xù)工作友酱。比如我們?cè)谘咐咨希梢赃呄螺d柔纵,邊操作缔杉。
3 線程創(chuàng)建常見的三種方式
創(chuàng)建線程的常用方法有三種,繼承 Thread 搁料、實(shí)現(xiàn) Runnable 接口的方式和實(shí)現(xiàn)內(nèi)部類的方式創(chuàng)建或详。下面就用售票的一個(gè)例子(三個(gè)售票窗口共賣十張票)來看看兩種創(chuàng)建方法的區(qū)別。
下面的兩個(gè)demo先不去考慮線程安全的問題
1)繼承 Thread
_1ExtendThreadDemo.class
public class _1ExtendThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
new MyExtendsThread().start();
new MyExtendsThread().start();
new MyExtendsThread().start();
}
}
class MyExtendsThread extends Thread{
private Integer ticket = 10;
@Override
public void run() {
for(int i = 1 ; i <= 10; ++i) {
if(ticket > 0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---賣第" + (this.ticket--) + "張票");
}
}
}
結(jié)果
Thread-0---賣第1張票
Thread-0---賣第2張票
Thread-0---賣第3張票
Thread-0---賣第4張票
Thread-0---賣第5張票
Thread-0---賣第6張票
Thread-0---賣第7張票
Thread-0---賣第8張票
Thread-0---賣第9張票
Thread-0---賣第10張票
Thread-1---賣第1張票
Thread-2---賣第1張票
Thread-2---賣第2張票
Thread-2---賣第3張票
Thread-2---賣第4張票
Thread-1---賣第2張票
Thread-2---賣第5張票
Thread-1---賣第3張票
Thread-1---賣第4張票
Thread-1---賣第5張票
Thread-1---賣第6張票
Thread-1---賣第7張票
Thread-1---賣第8張票
Thread-1---賣第9張票
Thread-1---賣第10張票
Thread-2---賣第6張票
Thread-2---賣第7張票
Thread-2---賣第8張票
Thread-2---賣第9張票
Thread-2---賣第10張票
從 main
方法中我們看出郭计,我們創(chuàng)建了三個(gè)子線程去售票霸琴,每個(gè)線程都賣十張票。沒有達(dá)到我們想要的結(jié)果昭伸,即資源的共享梧乘。
2)實(shí)現(xiàn) Runnable
_2ImplRunnableDemo.class
public class _2ImplRunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
Runnable rn = new MyImplRunnable();
new Thread(rn).start();
new Thread(rn).start();
new Thread(rn).start();
}
}
class MyImplRunnable implements Runnable{
private Integer ticket = 10;
@Override
public void run() {
for(int i = 1 ; i <= 10; ++i) {
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
if(ticket > 0)
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---
賣第" + (this.ticket--) + "張票");
}
}
}
結(jié)果
Thread-0---賣第10張票
Thread-1---賣第9張票
Thread-2---賣第8張票
Thread-0---賣第7張票
Thread-1---賣第6張票
Thread-2---賣第6張票
Thread-0---賣第5張票
Thread-1---賣第4張票
Thread-2---賣第3張票
Thread-0---賣第2張票
Thread-1---賣第1張票
當(dāng)我們使用了實(shí)現(xiàn) Runnable
接口的方式來創(chuàng)建線程時(shí),我們可以看到我們同樣是開了三個(gè)窗口去售票,但是我們得到了我們想要的結(jié)果选调,即三個(gè)窗口共賣十張票夹供,達(dá)到了資源共享,不會(huì)像使用繼承的方式那樣仁堪,每個(gè)線程各玩各的哮洽。
當(dāng)然我們?cè)趧?chuàng)建線程的時(shí)候一般也是使用實(shí)現(xiàn) Runnable
接口的方式來創(chuàng)建,這種方式相比繼承的方式有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
- 可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口枝笨,避免了繼承的局限性
- 資源的共享
其中 Thread
類也是 Runnable
的子類袁铐。(public class Thread extends Object implements Runnable)
4 線程的生命周期
線程是一個(gè)動(dòng)態(tài)執(zhí)行的過程,每個(gè)線程都有以下幾個(gè)狀態(tài)横浑。
其中:
-
新建狀態(tài):當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)線程對(duì)象時(shí)剔桨,該線程對(duì)象就處于該狀態(tài),直到程序執(zhí)行
start()
方法 -
就緒狀態(tài):當(dāng)程序執(zhí)行
start()
方法后徙融,線程進(jìn)入就緒狀態(tài)洒缀,但還沒有執(zhí)行,而是處于就緒隊(duì)列中欺冀,需要等待JVM的調(diào)度 -
運(yùn)行狀態(tài):當(dāng)就緒狀態(tài)下的線程獲取到CPU的資源時(shí)树绩,JVM進(jìn)行調(diào)度,就會(huì)執(zhí)行
run()
方法 - 阻塞狀態(tài):當(dāng)一個(gè)線程失去了CPU資源時(shí)隐轩,該線程就會(huì)從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為阻塞狀態(tài)饺饭。阻塞狀態(tài)分為以下三種:
- 等待阻塞:正在運(yùn)行的線程執(zhí)行
wait()
方法后進(jìn)入到等待阻塞狀態(tài) - 同步阻塞:線程在嘗試獲取
synchronized
同步鎖時(shí),因其它線程未釋放該鎖而進(jìn)入阻塞狀態(tài) - 其它阻塞:當(dāng)線程調(diào)用
sleep()
或join()
方法后線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)职车。
join 方法
當(dāng)在主線程中調(diào)用 t1.join() 方法后瘫俊,那么執(zhí)行權(quán)就會(huì)從主線程轉(zhuǎn)移到 t1 線程上。
yield 方法
停止當(dāng)前正在運(yùn)行的線程悴灵,回到就緒狀態(tài)扛芽,重新等待 CPU 的調(diào)度。
5 線程分類
用戶線程
用戶自定義的線程积瞒,主線程結(jié)束后川尖,用戶線程不會(huì)停止
守護(hù)線程
程序在運(yùn)行的時(shí)候,會(huì)在后臺(tái)進(jìn)行的一種通用線程茫孔。線程不存在或主線程結(jié)束叮喳,那么守護(hù)線程也會(huì)結(jié)束。