线程基础知识

1.线程和进程的概念

现在的操作系统是多任务操作系统。多线程是实现多任务的一种方式。

进程是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有自己独立的一块内存空间，一个进程中可以启动多个线程。比如在Windows系统中，一个运行的exe就是一个进程。进程间的切换会有较大的开销，一个进程包含1--n个线程。（进程是资源分配的最小单位）

 线程是指进程中的一个执行流程，一个进程中可以运行多个线程。比如java.exe进程中可以运行很多线程。线程总是属于某个进程，进程中的多个线程共享进程的内存。每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC)，线程切换开销小。（线程是cpu调度的最小单位）

线程和进程一样分为五个阶段：创建、就绪、运行、阻塞、终止。

　　多进程是指操作系统能同时运行多个任务（程序）。

　　多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。

2.线程实现

在java中要想实现多线程，有两种手段，一种是继续Thread类，另外一种是实现Runable接口

a) 扩展java.lang.Thread类

public class Thread1 extends Thread {
    private String name;
    
    public Thread1(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(name + "正在卖票：" + i);
            try {
                sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class TestClass {
    public static void main(String[] args) {
        Thread1 thread1=new Thread1("A");
        Thread1 thread2=new Thread1("B");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
    
}
运行结果：

A正在卖票：0
B正在卖票：0
B正在卖票：1
A正在卖票：1
B正在卖票：2
A正在卖票：2
B正在卖票：3
A正在卖票：3
A正在卖票：4
B正在卖票：4

再运行一次：

A正在卖票：0
B正在卖票：0
B正在卖票：1
A正在卖票：1
B正在卖票：2
A正在卖票：2
B正在卖票：3
A正在卖票：3
B正在卖票：4
A正在卖票：4

说明：

程序启动运行main时候，java虚拟机启动一个进程，主线程main在main()调用时候被创建。随着调用Thread1的两个对象的start方法，另外两个线程也启动了，这样，整个应用就在多线程下运行。

注意：start()方法的调用后并不是立即执行多线程代码，而是使得该线程变为可运行态（Runnable），什么时候运行是由操作系统决定的。

从程序运行的结果可以发现，多线程程序是乱序执行。因此，只有乱序执行的代码才有必要设计为多线程。

Thread.sleep()方法调用目的是不让当前线程独自霸占该进程所获取的CPU资源，以留出一定时间给其他线程执行的机会。

实际上所有的多线程代码执行顺序都是不确定的，每次执行的结果都是随机的。

 

但是start方法重复调用的话，会出现java.lang.IllegalThreadStateException异常。

二、实现java.lang.Runnable接口

采用Runnable也是非常常见的一种，我们只需要重写run方法即可。

public class Thread2 implements Runnable {
    private String name;
    
    public Thread2(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(name + "正在卖票：" + i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class TestClass {
    public static void main(String[] args) {
        Thread2 thread1=new Thread2("C");
        Thread2 thread2=new Thread2("D");
        new Thread(thread1).start();
        new Thread(thread2).start();
    }
    
}

运行结果：

C正在卖票：0
D正在卖票：0
C正在卖票：1
D正在卖票：1
C正在卖票：2
D正在卖票：2
D正在卖票：3
C正在卖票：3
C正在卖票：4
D正在卖票：4

说明：

Thread2类通过实现Runnable接口，使得该类有了多线程类的特征。run（）方法是多线程程序的一个约定。所有的多线程代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。

在启动的多线程的时候，需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnable target) 构造出对象，然后调用Thread对象的start()方法来运行多线程代码。

实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此，不管是扩展Thread类还是实现Runnable接口来实现多线程，最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的，熟悉Thread类的API是进行多线程编程的基础。

三、Thread和Runnable的区别

如果一个类继承Thread，则不适合资源共享。但是如果实现了Runable接口的话，则很容易的实现资源共享。

总结：

实现Runnable接口比继承Thread类所具有的优势：

1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源，即资源共享

2）：可以避免java中的单继承的限制

3）：线程池只能放入实现Runable或callable类线程，不能直接放入继承Thread的类

提醒一下大家：main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的，至于什么时候，哪个先执行，完全看谁先得到CPU的资源。

在java中，每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程，一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候，实际上都会启动一个ＪＶＭ，每一个ｊＶＭ在操作系统中启动一个进程。