java多线程详解(1)-多线程入门

一.多线程的概念

线程概念

线程就是程序中单独顺序的流控制。

线程本身不能运行，它只能用于程序中。

说明：线程是程序内的顺序控制流，只能使用分配给程序的资源和环境。

进程：操作系统中执行的程序

程序是静态的概念，进程是动态的概念。

一个进程可以包含一个或多个线程。

一个进程至少要包含一个线程。

单线程

单个程序中只有一个执行路径就是单线程。　　

当程序启动运行时，就自动产生一个线程，主方法main就在这个主线程上运行。我们的程序都是由线程来执行的。

多线程

多线程指在单个程序中可以同时运行多个不同的线程执行不同的任务。

多线程编程的目的，就是“最大限度地利用CPU资源”，当某一线程的处理不需要占用CPU而只和IO等资源打交道时，让需要占用CPU的其他线程有机会获得CPU资源。从根本上说，这就是多线程编程的最终目的。

一个程序实现多个代码同时交替运行就需要产生多个线程。

CPU随机地抽出时间，让我们的程序一会做这件事情，一会做另外的事情。

从宏观角度来看，多个线程在同时执行（宏观并行），但是微观上来看，处理器的个数决定了某一个时刻可以同时运行的最大线程数，

如单核CPU某一时刻只能有一个线程在执行（微观串行），双核的CPU在某一个时刻，最多可以运行两个线程，可以做到微观并行。

二.java中实现多线程的方式

1.继承Thread类并重写它的run方法。之后创建这个子类的对象并调用start()方法。

2.通过定义实现Runnable接口的类进而实现run方法。这个类的对象在创建Thread的时候作为参数被传入，然后调用start()方法。

Thread类是专门用来创建线程和对线程进行操作的类。当某个类继承了Thread类之后，该类就叫做一个线程类。

两种方法均需执行线程的start()方法为线程分配必须的系统资源、调度线程运行并执行线程的run()方法。

注意：start()方法是启动线程的唯一的方法。start()方法首先为线程的执行准备好系统资源，然后再去调用run()方法。

run()方法中放入了线程的工作，即我们要这个线程去做的所有事情。缺省状况下run()方法什么也不做。

1.通过继承Thread类实现多线程

    /**
         * 通过Thread实现线程
         */
        Thread thread1 = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    try {
                        Thread.sleep();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("thread1:"
                            + Thread.currentThread().getName());
                }
            }
        };
        thread1.start();

2.通过实现runnable接口实现多线程

    /**
         * 通过Runnable接口实现线程
         */
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                while (true) {
                    try {
                        Thread.sleep();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("thread2:"
                            + Thread.currentThread().getName());
                }
            }
        });
        thread2.start();

代码解析：

Thread类也实现了Runnable接口，因此实现了接口中的run()方法。

当生成一个线程对象时，如果没有为其指定名字，那么线程对象的名字将使用如下形式：Thread-number，该number是自动增加的数字，并被所有的Thread对象所共享，因为它是一个static的成员变量。

当使用第一种方式（继承Thread的方式）来生成线程对象时，我们需要重写run()方法，因为Thread类的run()方法此时什么事情也不做。

当使用第二种方式（实现Runnable接口的方式）来生成线程对象时，我们需要实现Runnable接口的run()方法

停止线程

线程的消亡不能通过调用stop()命令，而是让run()方法自然结束。stop()方法是不安全的，已经废弃。

停止线程推荐的方式：设定一个标志变量，在run()方法中是一个循环，由该标志变量控制循环是继续执行还是跳出；循环跳出，则线程结束。

三.线程的生命周期

1.创建状态：

　　当用new操作符创建一个新的线程对象时，该线程处于创建状态。

　　处于创建状态的线程只是一个空的线程对象，系统不为它分配资源。

　　

2.可运行状态：

　　执行线程的start()方法将为线程分配必须的系统资源，安排其运行，并调用线程体——run()方法，这样就使得该线程处于可运行状态（Runnable）。

　　这一状态并不是运行中状态（Running），因为线程也许实际上并未真正运行。

　　

3.不可运行状态：

　　当发生下列事件时，处于运行状态的线程会转入到不可运行状态：

　　调用了sleep()方法；

　　线程调用wait()方法等待特定条件的满足；

　　线程输入/输出阻塞。

　　返回可运行状态：

　　处于睡眠状态的线程在指定的时间过去后；

　　如果线程在等待某一条件，另一个对象必须通过notify()或notifyAll()方法通知等待线程条件的改变；

　　如果线程是因为输入输出阻塞，等待输入输出完成。

sleep与wait区别：

1.对于sleep()方法，我们首先要知道该方法是属于Thread类中的。而wait()方法，则是属于Object类中的。

2.sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间，让出cpu该其他线程，但是他的监控状态依然保持者，当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。

　在调用sleep()方法的过程中，线程不会释放对象锁。

  而当调用wait()方法的时候，线程会放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象锁定池准备

notify与notifyall区别

notify()和notifyAll()都是Object对象用于通知处在等待该对象的线程的方法。
void notify(): 唤醒一个正在等待该对象的线程。
void notifyAll(): 唤醒所有正在等待该对象的线程。
两者的最大区别在于：
notifyAll使所有原来在该对象上等待被notify的线程统统退出wait的状态，变成等待该对象上的锁，一旦该对象被解锁，他们就会去竞争。
notify他只是选择一个wait状态线程进行通知，并使它获得该对象上的锁，但不惊动其他同样在等待被该对象notify的线程们，
当第一个线程运行完毕以后释放对象上的锁，此时如果该对象没有再次使用notify语句，即便该对象已经空闲，其他wait状态等待的线程由于没有得到该对象的通知，
继续处在wait状态，直到这个对象发出一个notify或notifyAll，它们等待的是被notify或notifyAll，而不是锁。

4.消亡状态：

　　当线程的run()方法执行结束后，该线程自然消亡。

四.线程的优先级

　　1.线程的优先级及设置

　　线程的优先级是为了在多线程环境中便于系统对线程的调度，优先级高的线程将优先执行。

　　一个线程的优先级设置遵从以下原则：

　　线程创建时，子继承父的优先级。

　　线程创建后，可通过调用setPriority()方法改变优先级。

　　线程的优先级是1-10之间的正整数。

　　1- MIN_PRIORITY

　　10-MAX_PRIORITY

　　5-NORM_PRIORITY

　　如果什么都没有设置，默认值是5。

　　但是不能依靠线程的优先级来决定线程的执行顺序。

　　2.线程的调度策略

　　线程调度器选择优先级最高的线程运行。但是，如果发生以下情况，就会终止线程的运行：

　　线程体中调用了yield()方法，让出了对CPU的占用权。

　　线程体中调用了sleep()方法，使线程进入睡眠状态。

　　线程由于I/O操作而受阻塞。

　　另一个更高优先级的线程出现。

　　在支持时间片的系统中，该线程的时间片用完。