Java多线程--基础（一）

进程和线程

进程

进程是程序的一次执行，是系统运行程序的基本单位，进程是动态的。每个进程会占用CPU时间，内存空间，文件，输入输出设备的使用权。

线程

线程是比进程更小的执行单位。在一个进程中可以产生多个线程。同类的线程共享一个内存空间和一组系统资源。线程切换的负担比进程小得多，因而也叫轻量级进程。

多线程

多线程就是多个线程同时或者交替运行。单核CPU交替运行，多核CPU可以同时运行。

为什么提倡多线程而不是多进程

线程的切换和调度成本远小于进程。

线程的优缺点

1. 优点
   可以把处理时间长的任务放到后台处理，发挥多喝处理器的优势，让系统运行更快。
2. 缺点

• 降低代码可读性
• 更多的线程需要更多的内存空间
• 需要考虑线程安全的问题

多线程中的概念

同步和异步

同步和异步分别形容一次方法调用。

1. 同步
   调用者必须等待同步方法调用返回才能继续后续操作。
2. 异步
   异步方法发送开始指令后方法调用会立即返回，调用者可以继续后续操作。

并发和并行

1. 并发
   并发是指在宏观上多个任务同时进行，在CPU中其实是交替执行的。
2. 并行
   并行是指多个任务就是同时进行的，在多核CPU中可以实现。

临界区

每次只能被一个线程（进程）访问的共享资源或变量。

阻塞和非阻塞

非阻塞是指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而回立刻返回，阻塞与之相反。

创建线程的方式

继承Thread类

public class MyThread extends Thread {
      @Override
      public void run() {
            super.run();
            System.out.println("MyThread");
      }
}

实现Runnable接口

public class MyRunnable implements Runnable {
      @Override
      public void run() {
            System.out.println("MyRunnable");
      }
}

线程池

在实际开发中，建议使用线程池创建线程。

public class ThreadPool {
      private static int POOL_NUM = 10;
      public static void main(String[] args) {
            ExcutorService excutorService = Excutors.newFixedThreadPool(5);
            for(int i = 0; i < POOL_NUM; i++) {
                  RunnableThread thread = new RunnableThread();
                  excutorService.excute(thread);
            }
      }
}

class RunnableThrad implements Runnable {
      private int THREAD_NUM = 10;
      public void run() {
            for(int i = 0; i < THREAD_NUM; i++) {
                  System.out.println("线程" + Thread.curretThread() + " " + i);
            }
      }
}

线程的生命周期

线程状态

1. 初始(NEW)：新创建了一个线程对象，但还没有调用start()方法。
2. 运行(RUNNABLE)：Java线程中将就绪（ready）和运行中（running）两种状态笼统的成为“运行”。
   线程对象创建后，其他线程(比如main线程）调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取cpu 的使用权，此时处于就绪状态（ready）。就绪状态的线程在获得cpu 时间片后变为运行中状态（running）。
3. 阻塞(BLOCKED)：表线程阻塞于锁。
4. 等待(WAITING)：进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。
5. 超时等待(TIME_WAITING)：该状态不同于WAITING，它可以在指定的时间内自行返回。
6. 终止(TERMINATED)：表示该线程已经执行完毕。

线程的优先级

• 通过setPriority()方法设置线程优先级
• java中线程优先级的范围是1~10
• JDK中使用3个常量预定义优先级

1. MIN_PRIORITY = 1
2. NORM_PRIORITY = 5
3. MAX_PRIORITY = 10

线程优先级的特性

1. 继承性
   A线程启动B线程，A和B的线程优先级相同
2. 规则性
   高优先级的线程总是大部分先执行完
3. 随机性
   优先级高的线程不一定每次都先执行完。