Java线程的创建和常见方法
1.线程,进程和管程
1.1线程(Thread)
- 定义:线程是操作系统中能够独立运行的最小单位,是进程的一个执行分支。一个进程可以包含多个线程,它们共享同一进程的资源(如内存和文件句柄)。
- 特点:
- 线程之间的创建和销毁开销较小。
- 线程间共享内存,通信较为高效,但也容易引发竞争条件和数据不一致问题。
1.2进程(Process)
- 定义:进程是程序在计算机上运行的实例,它拥有自己的内存空间和资源。进程之间是相互独立的,通常通过进程间通信(IPC)进行数据交换。
- 特点:
- 进程有自己的地址空间,线程间不共享内存。
- 进程的创建和销毁开销较大,但提供更好的隔离性和稳定性。
1.3管程(Monitor)
- 定义:管程是一种高层次的同步机制,用于控制对共享资源的访问。它将共享资源的访问和管理封装在一个对象中,并提供互斥访问。
- 特点:
- 管程通常包括一个互斥锁和一些条件变量。
- 通过管程,可以避免线程间的竞争条件,简化线程同步的复杂性。
2.用户线程和守护线程
-
用户线程:系统的工作线程,会完成这个程序需要完成的业务操作。
-
守护线程:服务进程,没有服务对象就没有必要继续运行下去了,如果用户线程全部结束,意味着程序需要完成的业务操作已经结束,系统可以退出,当只剩下守护线程时,Java虚拟机会自动退出。
3.并发和并行
3.1并发(Concurrency)
- 定义:并发是指多个任务在同一时间段内进行,不一定是同时执行的。任务可能在共享的时间片上交替运行。
- 特点:
- 任务之间可以相互影响,可以在同一时间片上切换。
- 并发的实现可以通过多线程、异步编程等方式。
- 适用于需要同时处理多个任务的场景,但不一定能提高程序的执行速度。
3.2并行(Parallelism)
- 定义:并行是指多个任务在同一时刻同时执行。通常是在多核处理器上,多个任务可以同时在不同的核心上运行。
- 特点:
- 任务是独立的,可以同时进行,不需要相互干扰。
- 并行通常涉及到对任务的划分,能够有效利用多核处理器的资源。
- 适用于计算密集型任务,可以显著提高程序的执行速度。
4.创建线程的方式
4.1. 继承Thread
类
通过继承Thread
类并重写其run()
方法来创建线程。然后实例化该类并调用start()
方法启动线程,jvm自动调用run()方法。
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("Thread is running.");
}
}
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();
4.2. 实现Runnable
接口
通过实现Runnable
接口并重写其run()
方法,然后将该实现传递给Thread
对象,再调用start()
方法启动线程,jvm自动调用run()方法。
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("Thread is running.");
}
}
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();
5.线程Thread的常见方法
5.1 开启线程
每个线程只能执行一次(如果直接运行run等同于对象调用方法 仍然是单线程)
thread.start();
5.2 当前线程
Thread currentThread = Thread.currentThread();
5.3 插队线程
当你在主线程中调用另一个线程的 join() 方法时,主线程会暂停执行进入阻塞状态,直到被调用的线程完成为止。这在需要确保某个线程在继续执行前已经完成时非常有用。
thread.join();
5.4 检查线程是否存活
boolean isAlive = thread.isAlive();
5.5 中断线程
thread.interrupt();
5.6 设置线程优先级
thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 设置为最大优先级
5.7 获取线程的名称和 ID
String name = thread.getName();
long id = thread.getId();
5.8 设置线程名称
thread.setName("MyThreadName");
5.9 线程休眠
Thread.sleep(1000); // 使当前线程休眠 1 秒
5.10 检查线程的状态
Thread.State state = thread.getState();
5.11 设置和获取线程优先级
thread.getPriority();
thread.setPriority();
5.12 设置为守护线程
thread.setDaemon(true);
5.13 让出CPU
下一次CPU既可能被子线程拿到,也可能又一次被主线程拿到
thread.yield();