夯實(shí)Java基礎(chǔ),一篇文章全解析線程問題
1. 線程是什么
操作系統(tǒng)支持多個(gè)應(yīng)用程序并發(fā)執(zhí)行,每個(gè)應(yīng)用程序至少對(duì)應(yīng)一個(gè)進(jìn)程 ,彼此之間的操作和數(shù)據(jù)不受干擾,彼此通信一般采用管道通信、消息隊(duì)列、共享內(nèi)存等方式。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程需要磁盤IO的時(shí)候,CPU就切換到另外的進(jìn)程,提高了CPU利用率。
有了進(jìn)程,為什么還要線程?因?yàn)檫M(jìn)程的成本太高了。
啟動(dòng)新的進(jìn)程必須分配獨(dú)立的內(nèi)存空間,建立數(shù)據(jù)表維護(hù)它的代碼段、堆棧段和數(shù)據(jù)段,這是昂貴的多任務(wù)工作方式。線程可以看作輕量化的進(jìn)程。線程之間使用相同的地址空間,切換線程的時(shí)間遠(yuǎn)小于切換進(jìn)程的時(shí)間。
進(jìn)程是資源分配的最小單位,而線程是CPU調(diào)度的最小單位。每一個(gè)進(jìn)程中至少有一個(gè)線程,同一進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程的所有資源,多個(gè)線程可以完成多個(gè)不同的任務(wù),也就是我們常說的并發(fā)多線程。
2. 怎樣創(chuàng)建線程
創(chuàng)建線程常用的有四種方式,分別是:
- 繼承Thread類
- 實(shí)現(xiàn)Runnable接口
- 實(shí)現(xiàn)Callable接口
- 使用線程池創(chuàng)建
分別看一下怎么具體怎么使用代碼創(chuàng)建的?
2.1 繼承Thread類
輸出結(jié)果:
start方法用來啟動(dòng)線程,只能被調(diào)用一次。
run方法是線程的核心方法,業(yè)務(wù)邏輯都寫在run方法中。
2.2 實(shí)現(xiàn)Runnable接口
輸出結(jié)果:
需要把Runnable實(shí)例放到Thread類中,才能執(zhí)行,Thread對(duì)象才是真正的線程對(duì)象。
使用實(shí)現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建線程方式,相比繼承Thread類創(chuàng)建線程,優(yōu)點(diǎn)是:
- 實(shí)現(xiàn)的方式?jīng)]有類的單繼承性的局限性
- 實(shí)現(xiàn)的方式更適合來處理多個(gè)線程有共享數(shù)據(jù)的情況
2.3 實(shí)現(xiàn)Callable接口
輸出結(jié)果:
實(shí)現(xiàn)Callable接口的線程實(shí)例對(duì)象,配合FutureTask使用,可以接收返回值。
2.4 使用線程池創(chuàng)建
輸出結(jié)果:
使用線程池創(chuàng)建線程是工作開發(fā)中最常用的方式,優(yōu)點(diǎn)是:
- 線程池幫忙管理對(duì)象的創(chuàng)建與銷毀,減輕開發(fā)者工作量
- 線程池幫忙管理任務(wù)的調(diào)用,資源的創(chuàng)建與分配
- 復(fù)用線程和對(duì)象,提高使用效率
3. 線程的狀態(tài)
線程共有6種狀態(tài),分別是NEW(初始化)、RUNNABLE(可運(yùn)行)、WAITING(等待)、TIMED_WAITING(超時(shí)等待)、BLOCKED(阻塞)、TERMINATED(終止)。
- NEW(初始化)
表示創(chuàng)建線程對(duì)象之后,還沒有調(diào)用start方法。
- RUNNABLE(可運(yùn)行)
表示調(diào)用start方法之后,等待CPU調(diào)度。為了便于理解,通常又把RUNNABLE分別RUNNING(運(yùn)行中)和READY(就緒)。處在RUNNING(運(yùn)行中)狀態(tài)的線程可以調(diào)用yield方法,讓出CPU時(shí)間片,然后跟其他處于READY(就緒)一起等待被調(diào)度。
- WAITING(等待)
處于RUNNABLE狀態(tài)的線程調(diào)用wait方法之后,就處于等待狀態(tài),需要其他線程顯示地喚醒。
- TIMED_WAITING(超時(shí)等待)
處于RUNNABLE狀態(tài)的線程調(diào)用wait(long)方法之后,就處于等待狀態(tài),需要其他線程顯示地喚醒。
- BLOCKED(阻塞)
等待進(jìn)入synchronized方法/代碼塊,處于阻塞狀態(tài)。
- TERMINATED(終止)
表示線程已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束。
4. 線程常用方法
說一下線程有哪些常用的方法。
方法定義 | 含義 | 使用方式 |
public synchronized void start() {……} | 啟動(dòng)線程 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.start(); |
public static native Thread currentThread(); | 獲取當(dāng)前線程實(shí)例對(duì)象 | Thread thread = Thread.currentThread(); |
public static native void yield(); | 讓出CPU時(shí)間片 | Thread.yield(); |
public static native void sleep(long millis); | 睡眠指定時(shí)間 | Thread.sleep(1L); |
public void interrupt() {……} | 中斷線程 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.interrupt(); |
public static boolean interrupted() {……} | 判斷線程是否已中斷 | MyThread myThread = new MyThread(); boolean interrupted = myThread.isInterrupted(); |
public final native boolean isAlive(); | 判斷線程是否是存活狀態(tài) | MyThread myThread = new MyThread(); boolean alive = myThread.isAlive(); |
public final String getName() {……} | 獲取線程名稱 | MyThread myThread = new MyThread(); String name = myThread.getName(); |
public State getState() {……} | 獲取線程狀態(tài) | MyThread myThread = new MyThread(); Thread.State state = myThread.getState(); |
public long getId() {……} | 獲取線程ID | MyThread myThread = new MyThread(); long id = myThread.getId(); |
public final void join() {……} | 等待其他線程執(zhí)行完再執(zhí)行 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.join(); |