☘️一. 什么是线程
每一个线程都是一个执行流,都按照自己的顺序执行自己的代码,多个线程之间“同时” (并发并行) 的执行多份代码。Java中的线程是以轻量级进程来实现的
🍒Java中,线程既然是以轻量级进程实现的,那它也具有进程的特征:
需要系统调度CPU来执行
并发:一个CPU以时间调度轮转的方式依次执行每个线程
并行:多个CPU在同一时间同时执行多个线程
🍓线程存在的必要性?
单核CPU发展遇到了瓶颈, 要想提高运算力,就得用到多核CPU, 与此同时,并发编程更能充分利用多核CPU资源
对于某些任务场景,比如等待IO,为了在等待IO的时间内做一些其他事情,也需要用到并发编程
🍅多进程也能实现并发编程,但是线程比进程轻量:
🍁创建线程比创建进程更快
🍁销毁线程比销毁进程更快
🍁调度线程比调度进程更快
🌿二. 线程和进程的区别(面试常问)
🍂进程是包含线程的,而且每一个进程至少包含一个线程(主线程)
🍂进程是系统分配资源的最小单位(基本单位),线程是操作系统调度CPU执行的最小单位(基本单位)
🍂进程状态的改变会消耗很多资源时间,线程的效率更高
🍂进程独占虚拟内存空间,一个进程包含的多个线程可以共享进程的内存
🍂一个进程要访问另一个进程的数据需要使用通信的方式,一个进程的多个线程可以使用共享变量
🍂一个进程如果挂掉是不会影响其他进程的,但是如果一个线程挂掉可能影响整个进程
👁🗨️例如:一个线程申请的内存太多超出整个进程的内存(OOM)
🍄三. 线程的创建方式(面试常问)
这里介绍两种创建方式:
· 继承Thread类, this表示当前线程对象的引用
· 实现Runnable接口,this表示的是MyRunnable的引用,当前线程的引用需要使用Thread.currentThread()
🌴1. 继承Thread类
public class Method1 {
public static void main(String[] args) {
MyThread t1 = new MyThread(); //创建MyThread的实例
t1.start(); //调用start方法,才会真正创建操作系统中的线程,并申请系统调度执行
}
public static class MyThread extends Thread {
//必须重写run方法描述线程要执行的任务
@Override
public void run() {
System.out.println("创建方式1");
}
}
}
🌵2. 实现Runnable接口
public class Method2 {
public static void main(String[] args) {
//先创建Runnable对象,然后当作参数传入Thread的构造方法中
Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
t2.start();
}
//Runnable接口,表示定义线程任务对象(Thread才是线程本身)
public static class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("创建方式2");
}
}
}
🌾3. 变形的方式创建
🍀使用匿名内部类来创建Thread子类对象
public class Method3 {
public static void main(String[] args) {
Thread t3 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("匿名内部类创建Thread子类对象");
}
};
t3.start();
}
}
🍀使用匿名内部类来创建Runnable子类对象
public class Method4 {
public static void main(String[] args) {
Thread t4 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("使用匿名内部类创建Runnable子类对象");
}
});
t4.start();
}
}
🍀lambda表达式创建Runnable子类对象
public class Method5 {
public static void main(String[] args) {
Thread t5 = new Thread(() -> System.out.println("lambda表达式创建"));
t5.start();
}
}
🌻四. Thread常用方法
🍖1. Thread常见构造方法
方法 | 说明 |
---|---|
Thread() | 创建线程对象 |
Thread(Runnable target) | 使用Runnable对象创建线程对象 |
Thread(String name) | 创建线程对象并命名 |
Thread(Runnable target,String name) | 使用Runnable对象创建线程对象并命名 |
Thread t1 = new Thread();
Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
Thread t3 = new Thread("名字1");
Thread t4 = new Thread(new MyRunnable(),"名字2");
🍗2. Thread的常见属性
属性 | 获取方法 |
---|---|
ID | getId() |
名称 | getName() |
状态 | getState() |
优先级 | getPriority() |
是否有后台线程 | isDaemon() |
是否存活 | isAlive() |
是否被中断 | isInterrupted() |
👁🗨️说明:
🍃ID:是线程的唯一标识,多个线程不能重复
🍃名称:是线程的名称
🍃状态:表示线程所处的情况
🍃优先级:理论来说,优先级高的线程优先被调度到
🍃后台线程:JVM会在一个进程的所有非后台线程结束后,才会结束运行
🍃是否存活:简单理解为run方法是否运行结束
🍃中断:下面板块中介绍
🥩3. 介绍说明常用方法
Thread有静态方法也有实例方法:
Thread.静态方法()
thread对象.实例方法()
线程中断(重点掌握)
实现线程中断的操作:设置一个标记位,表示是否被中断,线程在执行时循环判断是否被中断
public class Interrupt {
private static boolean isStop = false; //标记位
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
while(!isStop){
//每一秒钟打印一次
//如果线程处于休眠状态就不会被中断(如休眠100秒)
Thread.sleep(1000);
System.out.println("hello word");
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t.start();
//让t线程运行3秒中在中断
Thread.sleep(3000);
isStop = true;
}
}
Thread.interrupted(),静态方法,调用后会重置标志位,但是多个线程是共享着一起使用的,不推荐使用
重点使用这种方法:
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(() -> {
while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){
System.out.println("执行中");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("执行收尾操作");
break;
}
}
});
t.start();
Thread.sleep(3000);
t.interrupt();
}
}
t.interrupt():
t处于就绪态,调用就会将标志位设置为true
t处于阻塞状态(sleep),调用就会触发interruptException
🌼五. 线程的状态(面试常问)
👁🗨️说明:
🍁NEW:Thread对象已经创建好了,但是还没有调用start
🍁RUNNABLE:处于就绪队列中,随时可以被调度到CPU上
🍁BLOCKED:当前线程在等待锁,导致阻塞
🍁WAITING:当前线程等待被唤醒,导致阻塞
🍁TIME_WAITING:当前线程在一定时间内,处于阻塞状态(一定时间到了之后,阻塞解除),sleep,join(时间)
🍁TERMINATED:线程已经执行完毕,销毁了,但是Thread对象还存在
❗注意:RUNNABLE包含就绪态和运行态(程序不知道线程是就绪态还是运行态,由操作系统决定)
🍎六. 线程的优点
🍬创建线程的代价比创建进程的代价小得多
🍬与进程切换相比,线程切换需要操作系统进行的工作量要小的多
🍬线程占用资源比进程少
🍬能充分利用多处理器的可并行数量
🍬在等待慢速I/O操作结束的同时,程序可执行其他的计算任务
🍬计算密集型应用,为了能在多处理器系统上运行,将计算分解到多个线程中实现
🍬I/O密集型应用,为了提高性能,将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O操作