Java线程的创建和常见方法

1.线程，进程和管程

1.1线程（Thread）

• 定义：线程是操作系统中能够独立运行的最小单位，是进程的一个执行分支。一个进程可以包含多个线程，它们共享同一进程的资源（如内存和文件句柄）。
• 特点：
  • 线程之间的创建和销毁开销较小。
  • 线程间共享内存，通信较为高效，但也容易引发竞争条件和数据不一致问题。

1.2进程（Process）

• 定义：进程是程序在计算机上运行的实例，它拥有自己的内存空间和资源。进程之间是相互独立的，通常通过进程间通信（IPC）进行数据交换。
• 特点：
  • 进程有自己的地址空间，线程间不共享内存。
  • 进程的创建和销毁开销较大，但提供更好的隔离性和稳定性。

1.3管程（Monitor）

• 定义：管程是一种高层次的同步机制，用于控制对共享资源的访问。它将共享资源的访问和管理封装在一个对象中，并提供互斥访问。
• 特点：
  • 管程通常包括一个互斥锁和一些条件变量。
  • 通过管程，可以避免线程间的竞争条件，简化线程同步的复杂性。

2.用户线程和守护线程

• 用户线程：系统的工作线程，会完成这个程序需要完成的业务操作。

• 守护线程：服务进程，没有服务对象就没有必要继续运行下去了，如果用户线程全部结束，意味着程序需要完成的业务操作已经结束，系统可以退出，当只剩下守护线程时，Java虚拟机会自动退出。

3.并发和并行

3.1并发（Concurrency）

• 定义：并发是指多个任务在同一时间段内进行，不一定是同时执行的。任务可能在共享的时间片上交替运行。
• 特点：
  • 任务之间可以相互影响，可以在同一时间片上切换。
  • 并发的实现可以通过多线程、异步编程等方式。
  • 适用于需要同时处理多个任务的场景，但不一定能提高程序的执行速度。

3.2并行（Parallelism）

• 定义：并行是指多个任务在同一时刻同时执行。通常是在多核处理器上，多个任务可以同时在不同的核心上运行。
• 特点：
  • 任务是独立的，可以同时进行，不需要相互干扰。
  • 并行通常涉及到对任务的划分，能够有效利用多核处理器的资源。
  • 适用于计算密集型任务，可以显著提高程序的执行速度。

4.创建线程的方式

4.1. 继承Thread类

通过继承Thread类并重写其run()方法来创建线程。然后实例化该类并调用start()方法启动线程，jvm自动调用run()方法。

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread is running.");
    }
}

MyThread thread = new MyThread();
thread.start();

4.2. 实现Runnable接口

通过实现Runnable接口并重写其run()方法，然后将该实现传递给Thread对象，再调用start()方法启动线程，jvm自动调用run()方法。

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread is running.");
    }
}

Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

5.线程Thread的常见方法

5.1 开启线程

每个线程只能执行一次（如果直接运行run等同于对象调用方法 仍然是单线程）

thread.start();

5.2 当前线程

Thread currentThread = Thread.currentThread();

5.3 插队线程

当你在主线程中调用另一个线程的 join() 方法时，主线程会暂停执行进入阻塞状态，直到被调用的线程完成为止。这在需要确保某个线程在继续执行前已经完成时非常有用。

thread.join();

5.4 检查线程是否存活

boolean isAlive = thread.isAlive();

5.5 中断线程

thread.interrupt();

5.6 设置线程优先级

thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);  // 设置为最大优先级

5.7 获取线程的名称和 ID

String name = thread.getName();
long id = thread.getId();

5.8 设置线程名称

thread.setName("MyThreadName");

5.9 线程休眠

Thread.sleep(1000);  // 使当前线程休眠 1 秒

5.10 检查线程的状态

Thread.State state = thread.getState();

5.11 设置和获取线程优先级

thread.getPriority();
thread.setPriority();

5.12 设置为守护线程

thread.setDaemon(true);

5.13 让出CPU

下一次CPU既可能被子线程拿到，也可能又一次被主线程拿到

thread.yield();