day 13 线程 1
程序(program)是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一
段静态的代码,静态对象。
进程(process)是程序的一次执行过程,或是正在运行的一个程序。是一个动态
的过程:有它自身的产生、存在和消亡的过程。——生命周期
如:运行中的QQ,运行中的MP3播放器
程序是静态的,进程是动态的
进程作为资源分配的单位,系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域
线程(thread),进程可进一步细化为线程,是一个程序内部的一条执行路径。
若一个进程同一时间并行执行多个线程,就是支持多线程的
线程作为调度和执行的单位,每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc),线程切换的开
销小
一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间它们从同一堆中分配对象,可以
访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。
单核CPU和多核CPU的理解
单核CPU,其实是一种假的多线程,因为在一个时间单元内,也只能执行一个线程
的任务。例如:虽然有多车道,但是收费站只有一个工作人员在收费,只有收了费
才能通过,那么CPU就好比收费人员。如果有某个人不想交钱,那么收费人员可以
把他“挂起”(晾着他,等他想通了,准备好了钱,再去收费)。但是因为CPU时
间单元特别短,因此感觉不出来。
如果是多核的话,才能更好的发挥多线程的效率。(现在的服务器都是多核的)
一个J ava应用程序java.exe,其实至少有三个线程:main()主线程,gc()
垃圾回收线程,异常处理线程。当然如果发生异常,会影响主线程。
并行与并发
并行:多个CPU同时执行多个任务。比如:多个人同时做不同的事。
并发:一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如:秒杀、多个人做同一件事。
多线程优点:
背景:以单核CPU为例,只使用单个线程先后完成多个任务(调用多个方
法),肯定比用多个线程来完成用的时间更短,为何仍需多线程呢?
多线程程序的优点:
1. 提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义,可增强用户体验。
2. 提高计算机系统CPU的利用率
3. 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程,独立运行,利于理解和
修改
何时需要多线程:
程序需要同时执行两个或多个任务。
程序需要实现一些需要等待的任务时,如用户输入、文件读写
操作、网络操作、搜索等。
需要一些后台运行的程序时。
package atguigu.java;
/**
* 多线程的创建,方式一:继承于Thread类
* 1. 创建一个继承于Thread类的子类
* 2. 重写Thread类的run() --> 将此线程执行的操作声明在run()中
* 3. 创建Thread类的子类的对象
* 4. 通过此对象调用start()
* <p>
* 例子:遍历100以内的所有的偶数
*
*/
//1. 创建一个继承于Thread类的子类
class MyThread extends Thread {
//2. 重写Thread类的run()
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
}
}
}
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
//3. 创建Thread类的子类的对象
MyThread t1 = new MyThread();
//4.通过此对象调用start():①启动当前线程 ② 调用当前线程的run() 调完start()以后,执行run()(执行线程,t1对象开始独立执行了,同时主线程中其他代码块(for循环)也在执行),
t1.start();
//问题一:我们不能通过直接调用run()的方式启动线程。因为这样做就是在主线程中执行run()了,并非多线程的方式
// t1.run();
//问题二:再启动一个线程,遍历100以内的偶数。不可以还让已经start()的线程去执行。会报IllegalThreadStateException
// t1.start();
//我们需要重新创建一个线程的对象
MyThread t2 = new MyThread();
t2.start();
//如下操作仍然是在main线程中执行的。
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i + "***********main()************");
}
}
}
}
package atguigu.java;
/**
* 测试Thread中的常用方法:
* 1. start():启动当前线程;调用当前线程的run()
* 2. run(): 通常需要重写Thread类中的此方法,将创建的线程要执行的操作声明在此方法中
* 3. currentThread():静态方法,返回执行当前代码的线程
* 4. getName():获取当前线程的名字
* 5. setName():设置当前线程的名字
* 6. yield():释放当前cpu的执行权 暂停当前正在执行的线程,把执行机会让给优先级相同或更高的线程,若队列中没有同优先级的线程,忽略此方法
* 7. join():在线程a中调用线程b的join(),此时线程a就进入阻塞状态,直到线程b完全执行完以后,线程a才
* 结束阻塞状态。
* 8. stop():已过时。当执行此方法时,强制结束当前线程。
* 9. sleep(long millitime):让当前线程“睡眠”指定的millitime毫秒。在指定的millitime毫秒时间内,当前
* 线程是阻塞状态。
* 10. isAlive():判断当前线程是否存活
*
*
* 线程的优先级:
* 1.
* MAX_PRIORITY:10
* MIN _PRIORITY:1
* NORM_PRIORITY:5 -->默认优先级
* 2.如何获取和设置当前线程的优先级:
* getPriority():获取线程的优先级
* setPriority(int p):设置线程的优先级
*
* 说明:高优先级的线程要抢占低优先级线程cpu的执行权。但是只是从概率上讲,高优先级的线程高概率的情况下
* 被执行。并不意味着只有当高优先级的线程执行完以后,低优先级的线程才执行。
*/
class HelloThread extends Thread{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if(i % 2 == 0){
// try { 不能throws抛,因为子类重写的方法抛的异常不能比父类大。这里ru()的父类没抛throws,so子类这里也不能。只能try catch
// sleep(10);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i); //sleep 1s后cpu重新分配资源给它。
}
// if(i % 20 == 0){
// yield();
// }
}
}
public HelloThread(String name){ //命名方式1:通过构造器给线程命名
super(name);
}
}
public class ThreadMethodTest {
public static void main(String[] args) {
HelloThread h1 = new HelloThread("Thread:1"); //命名方式1
// h1.setName("线程一"); 命名方式2:setName方法命名
//设置分线程的优先级
h1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
h1.start();
//给主线程命名
Thread.currentThread().setName("主线程");
Thread.currentThread().setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if(i % 2 == 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + Thread.currentThread().getPriority() + ":" + i);
}
// if(i == 20){
// try {
// h1.join();
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
}
// System.out.println(h1.isAlive());
}
}