多线程

 

4、多线程

4.1、什么是进程?什么是线程?
进程是一个应用程序(1个进程是一个软件)。
线程是一个进程中的执行场景/执行单元。
一个进程可以启动多个线程。

4.2、对于java程序来说,当在DOS命令窗口中输入:
java HelloWorld 回车之后。
会先启动JVM,而JVM就是一个进程。
JVM再启动一个主线程调用main方法。
同时再启动一个垃圾回收线程负责看护,回收垃圾。
最起码,现在的java程序中至少有两个线程并发,
一个是垃圾回收线程,一个是执行main方法的主线程。

4.3、进程和线程是什么关系?举个例子

阿里巴巴:进程
马云:阿里巴巴的一个线程
童文红:阿里巴巴的一个线程

京东:进程
强东:京东的一个线程
妹妹:京东的一个线程

进程可以看做是现实生活当中的公司。
线程可以看做是公司当中的某个员工。

注意:
进程A和进程B的内存独立不共享。(阿里巴巴和京东资源不会共享的!)
魔兽游戏是一个进程
酷狗音乐是一个进程
这两个进程是独立的,不共享资源。

线程A和线程B呢?
在java语言中:
线程A和线程B,堆内存和方法区内存共享。
但是栈内存独立,一个线程一个栈。

假设启动10个线程,会有10个栈空间,每个栈和每个栈之间,
互不干扰,各自执行各自的,这就是多线程并发。

火车站,可以看做是一个进程。
火车站中的每一个售票窗口可以看做是一个线程。
我在窗口1购票,你可以在窗口2购票,你不需要等我,我也不需要等你。
所以多线程并发可以提高效率。

java中之所以有多线程机制,目的就是为了提高程序的处理效率。

4.4、思考一个问题:
使用了多线程机制之后,main方法结束,是不是有可能程序也不会结束。
main方法结束只是主线程结束了,主栈空了,其它的栈(线程)可能还在
压栈弹栈。

4.5、分析一个问题:对于单核的CPU来说,真的可以做到真正的多线程并发吗?

对于多核的CPU电脑来说,真正的多线程并发是没问题的。
4核CPU表示同一个时间点上,可以真正的有4个进程并发执行。

什么是真正的多线程并发?
t1线程执行t1的。
t2线程执行t2的。
t1不会影响t2,t2也不会影响t1。这叫做真正的多线程并发。

单核的CPU表示只有一个大脑:
不能够做到真正的多线程并发,但是可以做到给人一种“多线程并发”的感觉。
对于单核的CPU来说,在某一个时间点上实际上只能处理一件事情,但是由于
CPU的处理速度极快,多个线程之间频繁切换执行,跟人来的感觉是:多个事情
同时在做!!!!!
线程A:播放音乐
线程B:运行魔兽游戏
线程A和线程B频繁切换执行,人类会感觉音乐一直在播放,游戏一直在运行,
给我们的感觉是同时并发的。

电影院采用胶卷播放电影,一个胶卷一个胶卷播放速度达到一定程度之后,
人类的眼睛产生了错觉,感觉是动画的。这说明人类的反应速度很慢,就像
一根钢针扎到手上,到最终感觉到疼,这个过程是需要“很长的”时间的,在
这个期间计算机可以进行亿万次的循环。所以计算机的执行速度很快。

5、java语言中,实现线程有两种方式,那两种方式呢?

java支持多线程机制。并且java已经将多线程实现了,我们只需要继承就行了。

第一种方式:编写一个类,直接继承java.lang.Thread,重写run方法。
// 定义线程类
public class MyThread extends Thread{
public void run(){

}
}
// 创建线程对象
MyThread t = new MyThread();
// 启动线程。
t.start();

第二种方式:编写一个类,实现java.lang.Runnable接口,实现run方法。
// 定义一个可运行的类
public class MyRunnable implements Runnable {
public void run(){

}
}
// 创建线程对象
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
// 启动线程
t.start();

注意:第二种方式实现接口比较常用,因为一个类实现了接口,它还可以去继承
其它的类,更灵活。

6、关于线程对象的生命周期?
新建状态
就绪状态
运行状态
阻塞状态

 

1、(这部分内容属于了解)关于线程的调度

1.1、常见的线程调度模型有哪些?

抢占式调度模型:
那个线程的优先级比较高,抢到的CPU时间片的概率就高一些/多一些。
java采用的就是抢占式调度模型。

均分式调度模型:
平均分配CPU时间片。每个线程占有的CPU时间片时间长度一样。
平均分配,一切平等。
有一些编程语言,线程调度模型采用的是这种方式。

1.2、java中提供了哪些方法是和线程调度有关系的呢?

实例方法:
void setPriority(int newPriority) 设置线程的优先级
int getPriority() 获取线程优先级
最低优先级1
默认优先级是5
最高优先级10
优先级比较高的获取CPU时间片可能会多一些。(但也不完全是,大概率是多的。)

静态方法:
static void yield() 让位方法
暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程
yield()方法不是阻塞方法。让当前线程让位,让给其它线程使用。
yield()方法的执行会让当前线程从“运行状态”回到“就绪状态”。
注意:在回到就绪之后,有可能还会再次抢到。

实例方法:
void join()
合并线程
class MyThread1 extends Thread {
public void doSome(){
MyThread2 t = new MyThread2();
t.join(); // 当前线程进入阻塞,t线程执行,直到t线程结束。当前线程才可以继续。
}
}

class MyThread2 extends Thread{

}

2、关于多线程并发环境下,数据的安全问题。

2.1、为什么这个是重点?
以后在开发中,我们的项目都是运行在服务器当中,
而服务器已经将线程的定义,线程对象的创建,线程
的启动等,都已经实现完了。这些代码我们都不需要
编写。

最重要的是:你要知道,你编写的程序需要放到一个
多线程的环境下运行,你更需要关注的是这些数据
在多线程并发的环境下是否是安全的。(重点:*****)

2.2、什么时候数据在多线程并发的环境下会存在安全问题呢?
三个条件:
条件1:多线程并发。
条件2:有共享数据。
条件3:共享数据有修改的行为。

满足以上3个条件之后,就会存在线程安全问题。

2.3、怎么解决线程安全问题呢?
当多线程并发的环境下,有共享数据,并且这个数据还会被修改,此时就存在
线程安全问题,怎么解决这个问题?
线程排队执行。(不能并发)。
用排队执行解决线程安全问题。
这种机制被称为:线程同步机制。

专业术语叫做:线程同步,实际上就是线程不能并发了,线程必须排队执行。

怎么解决线程安全问题呀?
使用“线程同步机制”。

线程同步就是线程排队了,线程排队了就会牺牲一部分效率,没办法,数据安全
第一位,只有数据安全了,我们才可以谈效率。数据不安全,没有效率的事儿。

2.4、说到线程同步这块,涉及到这两个专业术语:

异步编程模型:
线程t1和线程t2,各自执行各自的,t1不管t2,t2不管t1,
谁也不需要等谁,这种编程模型叫做:异步编程模型。
其实就是:多线程并发(效率较高。)

异步就是并发。

同步编程模型:
线程t1和线程t2,在线程t1执行的时候,必须等待t2线程执行
结束,或者说在t2线程执行的时候,必须等待t1线程执行结束,
两个线程之间发生了等待关系,这就是同步编程模型。
效率较低。线程排队执行。

同步就是排队。

posted @ 2021-07-06 09:51  蘑菇王国大聪明  阅读(50)  评论(0编辑  收藏  举报