文章目錄

• • 并發(fā)與并行
  • 線程與進程
  • 創(chuàng)建線程類
  • 多線程原理
  • Thread類
  • 實現(xiàn)Runnable接口方式創(chuàng)建線程
  • Thread和Runnable的區(qū)別
  • 匿名內部類方式實現(xiàn)線程的創(chuàng)建

并發(fā)與并行

• 并發(fā)：指兩個或多個事件在同一個時間段內發(fā)生。
• 并行：指兩個或多個事件在同一時刻發(fā)生（同時發(fā)生）。
  

在操作系統(tǒng)中，安裝了多個程序，并發(fā)指的是在一段時間內宏觀上有多個程序同時運行，這在單 CPU 系統(tǒng)中，每一時刻只能有一道程序執(zhí)行，即微觀上這些程序是分時的交替運行，只不過是給人的感覺是同時運行，那是因為分時交替運行的時間是非常短的。

而在多個 CPU 系統(tǒng)中，則這些可以并發(fā)執(zhí)行的程序便可以分配到多個處理器上（CPU），實現(xiàn)多任務并行執(zhí)行，即利用每個處理器來處理一個可以并發(fā)執(zhí)行的程序，這樣多個程序便可以同時執(zhí)行。目前電腦市場上說的多核 CPU，便是多核處理器，核 越多，并行處理的程序越多，能大大的提高電腦運行的效率。

注意：單核處理器的計算機肯定是不能并行的處理多個任務的，只能是多個任務在單個CPU上并發(fā)運行。同理,線程也是一樣的，從宏觀角度上理解線程是并行運行的，但是從微觀角度上分析卻是串行運行的，即一個線程一個線程的去運行，當系統(tǒng)只有一個CPU時，線程會以某種順序執(zhí)行多個線程，我們把這種情況稱之為線程調度。

線程與進程

• 進程：是指一個內存中運行的應用程序，每個進程都有一個獨立的內存空間，一個應用程序可以同時運行多個進程；進程也是程序的一次執(zhí)行過程，是系統(tǒng)運行程序的基本單位；系統(tǒng)運行一個程序即是一個進程從創(chuàng)建、運行到消亡的過程。

• 線程：線程是進程中的一個執(zhí)行單元，負責當前進程中程序的執(zhí)行，一個進程中至少有一個線程。一個進程中是可以有多個線程的，這個應用程序也可以稱之為多線程程序。

  簡而言之：一個程序運行后至少有一個進程，一個進程中可以包含多個線程

我們可以再電腦底部任務欄，右鍵----->打開任務管理器,可以查看當前任務的進程：

進程

線程

線程調度:

• 分時調度

  所有線程輪流使用 CPU 的使用權，平均分配每個線程占用 CPU 的時間。

• 搶占式調度

  優(yōu)先讓優(yōu)先級高的線程使用 CPU，如果線程的優(yōu)先級相同，那么會隨機選擇一個(線程隨機性)，Java使用的為搶占式調度。

  • 設置線程的優(yōu)先級

• 搶占式調度詳解

大部分操作系統(tǒng)都支持多進程并發(fā)運行，現(xiàn)在的操作系統(tǒng)幾乎都支持同時運行多個程序。比如：現(xiàn)在我們上課一邊使用編輯器，一邊使用錄屏軟件，同時還開著畫圖板，dos窗口等軟件。此時，這些程序是在同時運行，”感覺這些軟件好像在同一時刻運行著“。

實際上，CPU(中央處理器)使用搶占式調度模式在多個線程間進行著高速的切換。對于CPU的一個核而言，某個時刻，只能執(zhí)行一個線程，而 CPU的在多個線程間切換速度相對我們的感覺要快，看上去就是在同一時刻運行。
其實，多線程程序并不能提高程序的運行速度，但能夠提高程序運行效率，讓CPU的使用率更高。

創(chuàng)建線程類

Java使用java.lang.Thread類代表線程，所有的線程對象都必須是Thread類或其子類的實例。每個線程的作用是完成一定的任務，實際上就是執(zhí)行一段程序流即一段順序執(zhí)行的代碼。Java使用線程執(zhí)行體來代表這段程序流。Java中通過繼承Thread類來創(chuàng)建并啟動多線程的步驟如下：

定義Thread類的子類，并重寫該類的run()方法，該run()方法的方法體就代表了線程需要完成的任務,因此把run()方法稱為線程執(zhí)行體。

創(chuàng)建Thread子類的實例，即創(chuàng)建了線程對象

調用線程對象的start()方法來啟動該線程

代碼如下：

測試類：

public class Demo01Thread {public static void main(String[] args) {//創(chuàng)建自定義線程對象MyThread mt = new MyThread("線程0");MyThread mt1 = new MyThread("線程1");//開啟新線程mt.start();mt1.start();//在主方法中執(zhí)行for循環(huán)for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("main線程！" + i);}} }

自定義線程類：

public class MyThread extends Thread {//定義指定線程名稱的構造方法public MyThread(String name) {//調用父類的String參數(shù)的構造方法，指定線程的名稱super(name);}/*** 重寫run方法，完成該線程執(zhí)行的邏輯*/@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println(getName()+"：正在執(zhí)行！"+i);}} }

結果可以看出各個線程隨機執(zhí)行。

多線程原理

上述代碼流程圖：

• 程序啟動運行main的時候，java虛擬機啟動一個進程，主線程main在main()調用時候創(chuàng)建。隨著調用mt對象的start方法，一個新的線程就啟動了，這樣就是多個線程在并發(fā)運行了。
• 通過上圖可以很清晰看到多線程執(zhí)行過程。
• 下面進行圖解說明多個線程為何可以完成并發(fā)執(zhí)行。
  
  當執(zhí)行線程的任務結束了，線程就會自動在棧內存中釋放。但是當所有的線程都執(zhí)行完畢時，進程就結束了

Thread類

構造方法：

• public Thread()：分配一個新的線程對象
• public Thread(String name)：分配一個指定名字的新的線程對象
• public Thread(Runnable target)：分配一個帶指定目標新的線程對象
• public Thread(Runnable target,String name)：分配一個帶有新的名字，指定目標的新的線程對象。

常用方法：

• public String getName()：獲取當前線程名稱
• public void start()：啟動此線程，java虛擬機調用run方法
• public void run()：此線程執(zhí)行時的任務代碼
• public static void sleep(long millis)：使當前線程以指定毫秒數(shù)暫停
• public statc Thread currentThread()：返回當前正在執(zhí)行的線程對象的引用

實現(xiàn)Runnable接口方式創(chuàng)建線程

采用java.lang.Runnable創(chuàng)建線程也是非常常用的一種，只需要重寫run方法即可。
步驟代碼如下：
創(chuàng)建MyRunnable類調用Runnable接口

public class MyRunnable implements Runnable{@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i <20 ; i++) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-"+i);}} }

創(chuàng)建Runnable實現(xiàn)類的實例，并以此實例作為Thread的target來創(chuàng)建Thread對象，該Thread才是真正的線程對象。

public class Demo02Runnable {public static void main(String[] args) {//創(chuàng)建自定義類對象， 線程任務對象MyRunnable mr = new MyRunnable();//創(chuàng)建線程對象Thread t = new Thread(mr,"伊澤瑞爾");t.start();for (int i = 0; i <20; i++) {System.out.println("拉克絲"+"-"+i);}} }

• 通過實現(xiàn)Runnable接口，使得該類有了多線程類的特征。run()方法是多線程程序的一 個執(zhí)行目標。所有的多線程代碼都在run方法里面。Thread類實際 上也是實現(xiàn)了’Runnable接口的類。
• 在啟動的多線程的時候，需要先通過Thread類的構造方 法Thread(Runnable target)構造出對象,然后調用Thread對象的start0方法來運行多線程代碼。
• 實際上所有的多線程代碼都是通過運行Thread的start()方法來運行的。因此，不管是繼承Thread類還是實現(xiàn)Runnable接口來實現(xiàn)多線程，最終還是通過Thread的對象的API來控制線程的，熟悉Thread類的API是進行多線程
  編程的基礎。

Thread和Runnable的區(qū)別

如果一個類繼承Thread,則不適合資源共享。但是如果實現(xiàn)了Runable接口的話，則很容易的實現(xiàn)資源共享。
總結:
實現(xiàn)Runnable接口比繼承Thread類所具有的優(yōu)勢:

適合多個相同的程序代碼的線程去共享同-一個資源。

可以避免java中的單繼承的局限性。

增加程序的健壯性，實現(xiàn)解耦操作,代碼可以被多個線程共享，代碼和線程獨立。

線程池只能放入實現(xiàn)Runable或Callable類線程,不能直接放入繼承Thread的類。

擴充:在java中, 每次程序運行至少啟動2個線程。一個是main線程-一個是垃圾收集線程。因為每當使用java命令執(zhí)行一個類的時候， 實際上都會啟動一個JVM, 每一個JVM其實在就是在操作系統(tǒng)中啟動了一個進程。

匿名內部類方式實現(xiàn)線程的創(chuàng)建

public class Demo03InnerClassTread {public static void main(String[] args) {new Thread(){@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("線程1---"+i);}}}.start();Runnable r = new Runnable() {@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("線程2---"+i);}}};new Thread(r).start();} }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的（Java多线程）多线程原理和使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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