[整理] 多线程基础
一、初识多线程
1.1介绍进程
讲到线程，又不得不提进程了~
进程我们估计是很了解的了，在windows下打开任务管理器，可以发现我们在操作系统上运行的程序都是进程：
进程的定义：
进程是程序的一次执行，进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动，进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
- 进程是系统进行资源分配和调度的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源。
1.2回到线程
那系统有了进程这么一个概念了，进程已经是可以进行资源分配和调度了，为什么还要线程呢？
为使程序能并发执行，系统必须进行以下的一系列操作：
(1)创建进程，系统在创建一个进程时，必须为它分配其所必需的、除处理机以外的所有资源，如内存空间、I/O设备，以及建立相应的PCB；
(2)撤消进程，系统在撤消进程时，又必须先对其所占有的资源执行回收操作，然后再撤消PCB；
(3)进程切换，对进程进行上下文切换时，需要保留当前进程的CPU环境，设置新选中进程的CPU环境，因而须花费不少的处理机时间。
可以看到进程实现多处理机环境下的进程调度，分派，切换时，都需要花费较大的时间和空间开销
引入线程主要是为了提高系统的执行效率，减少处理机的空转时间和调度切换的时间，以及便于系统管理。使OS具有更好的并发性
- 简单来说：进程实现多处理非常耗费CPU的资源，而我们引入线程是作为调度和分派的基本单位（取代进程的部分基本功能【调度】）。
那么线程在哪呢？？举个例子：
也就是说：在同一个进程内又可以执行多个任务，而这每一个任务我就可以看出是一个线程。
- 所以说：一个进程会有1个或多个线程的！
1.3进程与线程
于是我们可以总结出：
- 进程作为资源分配的基本单位
- 线程作为资源调度的基本单位，是程序的执行单元，执行路径(单线程：一条执行路径，多线程：多条执行路径)。是程序使用CPU的最基本单位。
线程有3个基本状态：
- 执行、就绪、阻塞
线程有5种基本操作：
- 派生、阻塞、激活、调度、结束
线程的属性：
1)轻型实体；
2)独立调度和分派的基本单位；
3)可并发执行；
4)共享进程资源。
线程有两个基本类型：
- 用户级线程：管理过程全部由用户程序完成，操作系统内核只对进程进行管理。
- 系统级线程(核心级线程)：由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API，以使用户程序可以创建、执行以及撤消线程。
值得注意的是：多线程的存在，不是提高程序的执行速度。其实是为了提高应用程序的使用率，程序的执行其实都是在抢CPU的资源，CPU的执行权。多个进程是在抢这个资源，而其中的某一个进程如果执行路径比较多，就会有更高的几率抢到CPU的执行权
1.4并行与并发
并行：
- 并行性是指同一时刻内发生两个或多个事件。
- 并行是在不同实体上的多个事件
并发：
- 并发性是指同一时间间隔内发生两个或多个事件。
- 并发是在同一实体上的多个事件
由此可见：并行是针对进程的，并发是针对线程的。
1.5Java实现多线程
上面说了一大堆基础，理解完的话。我们回到Java中，看看Java是如何实现多线程的~
Java实现多线程是使用Thread这个类的，我们来看看Thread类的顶部注释：
通过上面的顶部注释我们就可以发现，创建多线程有两种方法：
- 继承Thread，重写run方法
- 实现Runnable接口，重写run方法
1.5.1继承Thread，重写run方法
创建一个类，继承Thread，重写run方法
public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
for (int x = 0; x < 200; x++) {
System.out.println(x);
}
}
}
我们调用一下测试看看：
public class MyThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建两个线程对象
MyThread my1 = new MyThread();
MyThread my2 = new MyThread();
my1.start();
my2.start();
}
}
1.5.2实现Runnable接口，重写run方法
实现Runnable接口，重写run方法
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int x = 0; x < 100; x++) {
System.out.println(x);
}
}
}
我们调用一下测试看看：
public class MyRunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建MyRunnable类的对象
MyRunnable my = new MyRunnable();
Thread t1 = new Thread(my);
Thread t2 = new Thread(my);
t1.start();
t2.start();
}
}
结果还是跟上面是一样的，这里我就不贴图了~~~
1.6Java实现多线程需要注意的细节
不要将run()和start()搞混了~
run()和start()方法区别：
- run():仅仅是封装被线程执行的代码，直接调用是普通方法
- start():首先启动了线程，然后再由jvm去调用该线程的run()方法。
jvm虚拟机的启动是单线程的还是多线程的?
- 是多线程的。不仅仅是启动main线程，还至少会启动垃圾回收线程的，不然谁帮你回收不用的内存~
那么，既然有两种方式实现多线程，我们使用哪一种？？？
一般我们使用实现Runnable接口
- 可以避免java中的单继承的限制
- 应该将并发运行任务和运行机制解耦，因此我们选择实现Runnable接口这种方式！
二、总结
这篇主要是讲解了线程是什么，理解线程的基础对我们往后的学习是有帮助的。这里主要是简单的入了个门
在阅读顶部注释的时候我们发现有”优先级“、”后台线程“这类的词，这篇是没有讲解他们是什么东西的~
使用线程其实会导致我们数据不安全，甚至程序无法运行的情况的，这些问题都会再后面讲解到的~
