java-多线程
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多线程
1.进程与线程
1.1 什么是进程
程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。
进程是一个具有一定独立功能的程序，一个实体，每一个进程都有它自己的地址空间。
1.2 进程的状态
进程执行时的间断性，决定了进程可能有多种状态。事实上，运行中的进程具有以下三种基本状态。
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就绪状态（Ready）
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运行状态（Running）
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阻塞状态（Blocked）
cpu是有转速的，转速越快，性能越高。但CPU运行a程序时，要转到h程序，需要时间，这时候进程就会进入阻塞状态。
1.3 线程
线程实际上是在进程基础上调度进一步划分，一个线程启动后，里面的若干程序又可以划分成若干个线程。
线程：是进程中的一个执行路径，共享一个内存空间，程序之间可以自由切换，并发执行，一个进程最少有一个线程（单线程程序）
一个程序可以同时执行多个任务，来提高效率
例如：①同时下载多部电影
②看电影的同时吃零食
并行：就是两个任务同时运行（多个CPU）
并发：是指两个任务同时请求运行，而处理器一次只能接受一个任务，就会把两个任务安排轮流执行，由于CPU时间片运行时间较短，就会感觉是两个任务在同时执行
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面试题：进程和线程的区别？
2.线程的基本使用
线程实现的三种方式
在java中如果要想实现多线程的操作，有两种实现方法：
1）继承Thread类（只能继承一个）
2）实现Runnable接口（建议使用，可以实现多个）
3）实现Callable接口
public class ThreadDeom1{
public static void main(String[] args){
MyThread mt = new Thread();
MyRunnable mr = new MyRunnable();
Thread t2 = new Thread(mr);//将实现Runnable的当成一个任务放进线程Thread里
mt.start();//启动线程,（实际是，start表准备就绪，告诉虚拟机可以启动线程）
t2.start();//可简写，合并成：new Thread(mr).start
}
}
/**
创建线程方式一：
1.继承Thread类
2.重写run()方法
3.创建线程对象，调用start()开启线程
注意：线程开启不一定立即执行，有CPU调度执行
*/
class MyThread extends Thread{
public void run(){
for(int i = 0;i<100;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-"+i);
try{
Thread.sleep(500);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
创建线程方式二：
1.实现Runnable接口
2.重写run()方法
3.创建Runnable接口的实现类对象
4.创建线程对象(代理)，丢入实现类对象
5.调用start()开启线程
注意：线程开启不一定立即执行，有CPU调度执行
*/
class MyRunnable implement Runnable{
public void run(){
for(int i = 0;i<100;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-"+i);
try{
/**
线程的休眠
在当前线程的执行中，暂停指定的毫秒数，释放CPU的时间片
释放CPU的时间片意思：CPU给一个进程P ，3秒执行时间，线程A和线程B互抢这个3秒时间片，设A抢到了，执行了3秒，此时会中断，然后CPU执行下一个进程，CPU一直转，又转到进程P，然后A和B又开始互抢这3秒时间片，A又抢到，继上次中断的位置开始执行，执行完后，就让时间片给其他线程。
*/
Thread.sleep(500);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
创建线程方式三：
1.实现Callable接口，需要返回值类型
2.重写call方法，需要抛出异常
3.创建目标对象
4.创建执行服务：ExecutorService ser = Exectors.newFixedThreadPool(1);
5.提交执行：Future<Boolean> result1 = ser.submit(t1);
6.获取结果：boolean r1 = result1.get();
7.关闭服务：ser.shutdownNow();
*/案例：
3.线程的休眠
public static void sleep(long millis) throws InterruptedException使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停（暂时停止执行），释放CPU的时间片，具体取决于系统定时器和调度程序的精度和准确性。 线程不会丢失任何显示器的所有权。
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参数
millis- 以毫秒为单位的睡眠时间长度 -
异常
IllegalArgumentException- 如果millis值为负数InterruptedException- 如果任何线程中断当前线程。 当抛出此异常时，当前线程的中断状态将被清除。 由线程本身中断不会报错。
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线程的休眠，目的是让出CPU执行的时间片，让其他工作的线程可以执行，但不会释放对象锁
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sleep可以模拟网络延迟，倒计时等
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sleep时间达到后线程进入就绪状态
public static void sleep(long millis,int nanos) throws InterruptedException//毫秒，纳秒public static Thread currentThread()//返回对当前正在执行的线程对象的引用，即获取当前线程
4.join与中断线程
public final void join() throws InterruptedException等待这个线程死亡。
调用此方法的行为方式与调用join(0) 完全相同
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异常
InterruptedException- 如果任何线程中断当前线程。 当抛出此异常时，当前线程的中断状态将被清除。
| public void interrupt() | 中断这个线程。 除非当前线程中断自身，这是始终允许的 |
| public static boolean interrupted() | 测试当前线程是否中断。 该方法可以清除线程的中断状态 。 换句话说，如果这个方法被连续调用两次，那么第二个调用将返回false（除非当前线程再次中断，在第一个调用已经清除其中断状态之后，在第二个调用之前已经检查过）。 忽略线程中断，因为线程在中断时不存在将被该方法返回false所反映。 |
join方法的主要作用就是同步，它可以使得线程之间的并行执行变为串行执行
或者说 join合并线程，待此线程执行完毕后，回去再执行其他线程，其他线程阻塞，可以想象成插队
public class ThreadDeom2{
public static void main(String[] args){
MyRunnable mr2 = new MyRunnable2();
Thread t1 = new Thread(mr2);
MyRunnable mr3 = new MyRunnable3();
Thread t2 = new Thread(mr3);
t1.start();
t2.start();
for(int i = 0;i<50;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-"+i);
try{
Thread.sleep(300);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
if(i==20){
/** try{
t1.join();//让t线程执行完毕
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}*/
// t1.interrupt();//中断线程（不会真的中断线程），只是作了一个中断标记
mr3.flag =false;
}
}
}
}
class MyRunable2 implements Runnable{
public void run(){
for(int i = 0;i<50;i++){
/**
中断线程方式一：
1.使用interrupt()来中断线程，设置一个中断状态（标记）
2.run方法里测试中断状态Thread.interrupted()
3.有sleep等抛出InterruptedException异常的，要重新打上中断标记
中断线程方式二（更加推荐使用）：
1.自定义标记的方式，设置一个布尔值为ture，作为while的条件，要中断时就将该布尔值设为false
*/
if(Thread.interrupted()){//测试中断状态，此方法会把中断状态清除
break;//不会真的中断，因为sleep会抛出InterruptedException异常并把中断标记清除，所以要重新打上中断标记
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-"+i);
try{
Thread.sleep(300);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
Thread.currentThread().interrupt();//重新打上中断标记
}
}
}
}
class MyRunable3 implements Runnable{
public boolean flag = true;
public MyRunable3(){
flag = true;
}
public void run(){
int i = 0;
while(flag){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"---"+i);
try{
Thread.sleep(300);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
5.守护线程与yield
线程分为用户线程和守护线程
虚拟机必须确保用户线程执行完毕
虚拟机不用等待守护线程执行完毕（用户线程执行完毕后，JVM虚拟机自动退出，不用等待守护线程执行完毕）
如，后台记录操作日志，监控内存，垃圾回收等待....
| method | 说明 |
|---|---|
| public final void setDaemon(boolean on) | 将此线程标记为daemon线程或用户线程。 当运行的唯一线程都是守护进程线程时，Java虚拟机将退出。 |
| public final boolean isDaemon() | 测试这个线程是否是守护线程。 |
| public static void yield() | 暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程（了解） |
yield作用是暂停当前正在执行的线程对象（放弃当前CPU资源），并执行其他线程。
yield是让当前运行线程回到可运行状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行机会
补充：当源码有native修饰，表示为本地方法，有c或c++实现
for(int i = 0;i<50;i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-"+i);
try{
Thread.sleep(300);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
if(i==5){
Thread.yield();//让出本次CPU执行时间片，就让一次，下一次还抢CPU时间片
}
}
6.其他方法与优先级
| Method or Fieids | 说明 |
|---|---|
long getId() |
返回此线程的标识符。 |
String getName() |
返回此线程的名称。 |
int getPriority() |
返回此线程的优先级。 |
boolean isAlive() |
测试这个线程是否处于活动状态，start以后就是活动状态。 |
void setName(String name) |
将此线程的名称更改为等于参数 name 。 |
More Actionsvoid``setPriority(int newPriority) |
更改此线程的优先级。 |
static int MAX_PRIORITY |
线程可以拥有的最大优先级。 |
static int ``MIN_PRIORITY |
线程可以拥有的最小优先级。 |
static int NORM_PRIORITY |
分配给线程的默认优先级。 |
有待补充......
2022-10-12 22:22:12
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