java多線程新手教程（java基礎之多線程）

2023-05-14 23:00:42

公眾號程序猿冰冰，分享java乾貨

Java 給多線程編程提供了內置的支持。一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流，一個進程中可以並發多個線程，每條線程並行執行不同的任務。

這裡定義和線程相關的另一個術語 - 進程：一個進程包括由作業系統分配的內存空間，包含一個或多個線程。一個線程不能獨立的存在，它必須是進程的一部分。一個進程一直運行，直到所有的非守護線程都結束運行後才能結束。

多線程能滿足程式設計師編寫高效率的程序來達到充分利用 CPU 的目的。

1.進程 & 線程

1.1進程

1.進程：正在運行的應用長鬚

2.是系統進行資源分配和調用的獨立單位

3.每一個進程都有它自己的內存空間和系統資源

1.2. 線程

1.線程：是進程中的單個順序控制流，是一條執行路徑

2.單線程：一個進程如果只有一條執行路徑，則稱為單線程程序

3.多線程：一個進程如果有多條執行路徑，則稱為多線程程序

一個線程的生命周期

線程是一個動態執行的過程，它也有一個從產生到死亡的過程。

下圖顯示了一個線程完整的生命周期。

在線程的生命周期中，它要經過新建(New)、就緒（Runnable）、運行（Running）、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)5種狀態

新建狀態：使用 new 關鍵字和 Thread 類或其子類建立一個線程對象後，該線程對象就處於新建狀態。它保持這個狀態直到程序 start 這個線程。

就緒狀態：當線程對象調用了start方法之後，該線程處於就緒狀態。Java虛擬機會為其創建方法調用棧和程序計數器，等待調度運行

運行狀態：如果處於就緒狀態的線程獲得了CPU，開始執行run方法的線程執行體，則該線程處於運行狀態

阻塞狀態：當處於運行狀態的線程失去所佔用資源之後，便進入阻塞狀態

死亡狀態：線程在run方法執行結束後進入死亡狀態。此外，如果線程執行了interrupt或stop方法，那麼它也會以異常退出的方式進入死亡狀態。

可以對照上面的線程狀態流轉圖來看具體的方法，這樣更清楚具體作用：

1.start

啟動當前線程, 調用當前線程的run方法

2.run

通常需要重寫Thread類中的此方法, 將創建的線程要執行的操作聲明在此方法中

3.join

在線程a中調用線程b的join, 此時線程a進入阻塞狀態,直到線程b完全執行完以後, 線程a才結束阻塞狀態

4.sleep

讓線程睡眠指定的毫秒數，在指定時間內，線程是阻塞狀態

5.wait

一旦執行此方法，當前線程就會進入阻塞，一旦執行wait會釋放同步監視器。

6.sleep和wait的異同

相同點：

兩個方法一旦執行，都可以讓線程進入阻塞狀態。

不同點：

1.兩個方法聲明的位置不同：Thread類中聲明sleep,Object類中聲明wait

2.調用要求不同：sleep可以在任何需要的場景下調用。wait必須在同步代碼塊中調用。

線程的優先級

每一個線程都有一個優先級，這樣有助於作業系統確定線程的調度順序。

Java線程的優先級是一個整數，其取值範圍是 1 (Thread.MIN_PRIORITY) - 10 （Thread.MAX_PRIORITY ）。

默認情況下,每一個線程都會分配一個優先級 NORM_PRIORITY（5）。

具有較高優先級的線程對程序更重要，並且應該在低優先級的線程之前分配處理器資源。但是，線程優先級不能保證線程執行的順序，而且非常依賴於平臺。

創建線程的三種方法

Java 提供了三種創建線程的方法：

1.通過實現 Runnable 接口

定義MyRunnable類實現Runnable接口；

實現run方法，編寫線程執行體；

創建線程對象，調用start方法啟動線程。

2.通過繼承 Thread 類本身

自定義線程類繼承Thread類

重寫run方法，編寫線程執行體

創建線程對象，調用start方法啟動線程

【注意】：線程開啟不一定立即執行，由CPU安排調度。

3.通過 Callable 和 Future 創建線程（了解）。

1. 創建 Callable 接口的實現類，並實現 call 方法，該 call 方法將作為線程執行體，並且有返回值。

2. 創建 Callable 實現類的實例，使用 FutureTask 類來包裝 Callable 對象，該 FutureTask 對象封裝了該 Callable 對象的 call 方法的返回值。

3. 使用 FutureTask 對象作為 Thread 對象的 target 創建並啟動新線程。

4. 調用 FutureTask 對象的 get 方法來獲得子線程執行結束後的返回值。

小結

1.繼承Thread類

（1）子類繼承Thread類具備多線程能力

（2）啟動線程：子類對象.start

（3）不建議使用：避免OOP單繼承局限性

2.實現Runnable接口

（1）實現接口Runnable具有多線程能力

（2）啟動線路：傳入目標對象 Thread對象.start

（3）推薦使用：避免單繼承局限性，靈活方便，方便同一個對象被多個線程使用

3.多線程的使用

有效利用多線程的關鍵是理解程序是並發執行而不是串行執行的。例如：程序中有兩個子系統需要並發執行，這時候就需要利用多線程編程。

通過對多線程的使用，可以編寫出非常高效的程序。不過請注意，如果你創建太多的線程，程序執行的效率實際上是降低了，而不是提升了。

請記住，上下文的切換開銷也很重要，如果你創建了太多的線程，CPU 花費在上下文的切換的時間將多於執行程序的時間！

java多線程就分享到這裡，希望對大家有幫助！

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