本篇博客主要介绍线程概念、线程的创建、线程状态以及线程的常用方法！
一、基本概念
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
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。
线程与进程.png
单核CPU与多核CPU
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Java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
二、线程的创建（三种方式）
1.继承Thread类(重点)
- 自定义线程类继承Thread类
- 重写Thread类的run方法
- 创建自定义线程类对象，调用start()方法
// 创建线程方式一：继承Thread类，实现run()方法， 调用start()方法开启线程
// 总结：线程开启之后不一定立即执行，由CPU调度执行
public class TestThread1 extends Thread {
@Override
public void run() {
// run方法：线程体
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("我在看代码"+i);
}
}
public static void main(String[] args) {
// 创建一个线程对象
TestThread1 testThread1 = new TestThread1();
// 调用start方法
testThread1.start();
// 主方法：main线程
for (int i = 0; i < 200; i++) {
System.out.println("我在学习多线程"+i);
}
}
}
2.实现Runnable接口（重点）
1.定义一个类实现Runnable接口
2.实现Runnable接口的run()方法
3.新建该类的线程类对象，调用start()方法
// 创建线程方式二：实现runnable接口; 重写run()方法；创建Thread对象(需要丢入Runnable接口实现类)，调用start()方法开启线程
public class TestThread3 implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("我在看代码" + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
// 创建一个Runnable接口实现类的对象
TestThread3 thread3 = new TestThread3();
// 创建一个线程对象，通过线程对象来开启我们的线程，代理
Thread thread = new Thread(thread3);
thread.start();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("我在学习多线程" + i);
}
}
}
3.继承Callable接口（了解）
1.创建一个类实现Callable接口
2.实现Callable接口的call方法
3.创建实现Callable接口的类对象
4.创建执行服务ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(线程数)
5.提交使得线程进入就绪状态Future<> r1 = service .submit(实现Callable接口的类)
6.获取提交结果 rs1 = r1.get()
7.关闭服务service.shutdown()
// 创建线程方式三：实现Callable接口
public class TestCallable implements Callable<Boolean> {
private String name;
private String url;
public TestCallable(String url, String name) {
this.name = name;
this.url = url;
}
@Override
public Boolean call() throws Exception {
WebDownLoader webDownLoader = new WebDownLoader();
webDownLoader.downLoad(this.url, this.name);
System.out.println(this.name + "下载完成!");
return true;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
TestCallable t1 = new TestCallable("https://ss1.bdstatic.com/70cFvXSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=2800189401,4260987560&fm=26&gp=0.jpg", "1.jpg");
TestCallable t2 = new TestCallable("https://ns-strategy.cdn.bcebos.com/ns-strategy/upload/fc_big_pic/part-00527-1400.jpg", "2.jpg");
TestCallable t3 = new TestCallable("https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=760070108,1900073437&fm=26&gp=0.jpg", "3.jpg");
// 创建执行服务
ExecutorService ser = Executors.newFixedThreadPool(3);
// 提交执行
Future<Boolean> r1 = ser.submit(t1);
Future<Boolean> r2 = ser.submit(t2);
Future<Boolean> r3 = ser.submit(t3);
// 获取结果
boolean rs1 = r1.get();
boolean rs2 = r2.get();
boolean rs3 = r3.get();
// 关闭服务
ser.shutdown();
}
}
class WebDownLoader {
public void downLoad(String url, String name) {
try {
FileUtils.copyURLToFile(new URL(url), new File(name));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
三、线程状态
线程状态图：
线程状态图.png
下面我们结合这张图来介绍线程的几个状态以及几个常用指令
1.线程的停止
jdk虽然提供了两个线程停止的方法stop()与destory(),但是JDK并不建议我们这样做，在实际的操纵过程中，我们一般让线程正常停止或者设置标志位来使得线程停止
// 测试停止
// 1.建议线程正常停止 ---> 利用次数，不建议使用死循环
// 2.建议使用标志位 ---> 设置一个标志位
// 3.不要使用stop或者destory等过时的方法或者jdk不建议使用的方法
public class TestStop implements Runnable {
// 线程停止标志位
private boolean flag = true;
@Override
public void run() {
int i = 0;
while(this.flag) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i ++ );
}
}
// 停止线程方法
public void stop() {
this.flag = false;
}
public static void main(String[] args) {
TestStop testStop = new TestStop();
Thread thread = new Thread(testStop, "子线程1");
thread.start();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
if(i == 900) {
testStop.stop();
System.out.println("子线程停止了！");
}
}
}
}
2.线程休眠
通过调用Thread.sleep(休眠毫秒数)方法，就可实现线程的休眠，线程进入阻塞状态。
线程休眠方法可以模拟计时以及模拟网络延时的问题
注意：线程进入阻塞状态之后，不会释放锁！
// 模拟倒计时
public class TestSleep2 {
public static void tenDown() throws InterruptedException {
int num = 10;
while(num > 0) {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(num--);
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
tenDown();
}
}
3.线程礼让（yield）
- 让当前正在执行的线程暂停但不阻塞
- 将线程从运行状态变为就绪状态
- 让CPU重新调度，礼让不一定成功，看CPU心情
public class TestYield {
public static void main(String[] args) {
MyYield myYield = new MyYield();
new Thread(myYield, "a").start();
new Thread(myYield, "b").start();
}
}
class MyYield implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程开始！");
Thread.yield();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程结束！");
}
}
多次运行结果如下：
结果一.png
结果二.png
从运行结果可以看出，每次运行结果都不一样，礼让不一定成功，需要看CPU的调度！
4.线程合并（join,这里我认为翻译为线程插队更合适）
- join合并线程，待此线程执行完毕之后再执行其他线程，该线程在执行过程中使得其他线程阻塞！
- 可以想象成插队
public class TestJoin implements Runnable{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("线程VIP来了" + i);
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
TestJoin testJoin = new TestJoin();
Thread thread = new Thread(testJoin);
thread.start();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
if(i==50) {
thread.join(); // 线程来插队了
}
}
}
}
5. 线程状态检测
jdk文档中线程包含如下六种状态：
线程状态.png
调用线程对象的getState()方法即可获得线程状态！
public class TestState {
public static void main(String[] args) {
Thread thread = new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("//////");
});
Thread.State state = thread.getState();
thread.start();
while(Thread.State.TERMINATED != state) {
System.out.println(state);
try {
Thread.sleep(1000);
state = thread.getState();
System.out.println(state);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
6.线程优先级(Priority)
- 通过调用线程对象的
setPriority()方法实现 - 如果要设置线程优先级，在调用
start()方法之前设置优先级 - 线程的优先级大于等于10小于等于1
- 线程的优先级高不一定就先运行，运行顺序具体还要看CPU的调度
public class TestPriority extends Thread {
public static void main(String[] args) {
// 查看Main函数的优先级
System.out.println("main--->" + Thread.currentThread().getPriority());
MyPriority myPriority = new MyPriority();
Thread t1 = new Thread(myPriority, "线程1");
Thread t2 = new Thread(myPriority, "线程2");
Thread t3 = new Thread(myPriority, "线程3");
Thread t4 = new Thread(myPriority, "线程4");
Thread t5 = new Thread(myPriority, "线程5");
Thread t6 = new Thread(myPriority, "线程6");
t1.start();
// 如果要设置优先级，先设置优先级，再启动
// 线程的优先级值大于等于1小于等于10
t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // MIN_PRIORITY = 1
t2.start();
t3.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // MAX_PRIORITY = 10
t3.start();
t4.setPriority(4);
t4.start();
t5.setPriority(5);
t5.start();
t6.setPriority(6);
t6.start();
}
}
class MyPriority implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "----->" + Thread.currentThread().getPriority());
}
}
7. 守护线程（daemon）
- 线程分为 用户线程与守护线程
- java虚拟机必须保证用户线程执行完毕（比如我们的main线程）
- 虚拟机不用等待守护线程执行完毕(后台记录操作日志，监控内存，垃圾回收。。。都是守护线程)
- 程序停止了，守护线程也就停止了
- 调用线程对象的
setDaemon(true)设置线程为守护线程
public class TestDaemon {
public static void main(String[] args) {
God god = new God();
Thread gt = new Thread(god);
gt.setDaemon(true); // 将该线程设置为守护线程，默认为flase
gt.start();
new Thread(new You()).start(); // 启动一般线程
}
}
class You implements Runnable {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("你开心的活着！" + i);
}
System.out.println("=======goodbye world!");
}
}
class God implements Runnable {
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println("上帝守护着你!");
}
}
}
