夯實Java基礎(chǔ),一篇文章全解析線程問題
1. 線程是什么
操作系統(tǒng)支持多個應用程序并發(fā)執(zhí)行,每個應用程序至少對應一個進程 ,彼此之間的操作和數(shù)據(jù)不受干擾,彼此通信一般采用管道通信、消息隊列、共享內(nèi)存等方式。當一個進程需要磁盤IO的時候,CPU就切換到另外的進程,提高了CPU利用率。
有了進程,為什么還要線程?因為進程的成本太高了。
啟動新的進程必須分配獨立的內(nèi)存空間,建立數(shù)據(jù)表維護它的代碼段、堆棧段和數(shù)據(jù)段,這是昂貴的多任務工作方式。線程可以看作輕量化的進程。線程之間使用相同的地址空間,切換線程的時間遠小于切換進程的時間。
進程是資源分配的最小單位,而線程是CPU調(diào)度的最小單位。每一個進程中至少有一個線程,同一進程的所有線程共享該進程的所有資源,多個線程可以完成多個不同的任務,也就是我們常說的并發(fā)多線程。
2. 怎樣創(chuàng)建線程
創(chuàng)建線程常用的有四種方式,分別是:
- 繼承Thread類
- 實現(xiàn)Runnable接口
- 實現(xiàn)Callable接口
- 使用線程池創(chuàng)建
分別看一下怎么具體怎么使用代碼創(chuàng)建的?
2.1 繼承Thread類
輸出結(jié)果:
start方法用來啟動線程,只能被調(diào)用一次。
run方法是線程的核心方法,業(yè)務邏輯都寫在run方法中。
2.2 實現(xiàn)Runnable接口
輸出結(jié)果:
需要把Runnable實例放到Thread類中,才能執(zhí)行,Thread對象才是真正的線程對象。
使用實現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建線程方式,相比繼承Thread類創(chuàng)建線程,優(yōu)點是:
- 實現(xiàn)的方式?jīng)]有類的單繼承性的局限性
- 實現(xiàn)的方式更適合來處理多個線程有共享數(shù)據(jù)的情況
2.3 實現(xiàn)Callable接口
輸出結(jié)果:
實現(xiàn)Callable接口的線程實例對象,配合FutureTask使用,可以接收返回值。
2.4 使用線程池創(chuàng)建
輸出結(jié)果:
使用線程池創(chuàng)建線程是工作開發(fā)中最常用的方式,優(yōu)點是:
- 線程池幫忙管理對象的創(chuàng)建與銷毀,減輕開發(fā)者工作量
- 線程池幫忙管理任務的調(diào)用,資源的創(chuàng)建與分配
- 復用線程和對象,提高使用效率
3. 線程的狀態(tài)
線程共有6種狀態(tài),分別是NEW(初始化)、RUNNABLE(可運行)、WAITING(等待)、TIMED_WAITING(超時等待)、BLOCKED(阻塞)、TERMINATED(終止)。
- NEW(初始化)
表示創(chuàng)建線程對象之后,還沒有調(diào)用start方法。
- RUNNABLE(可運行)
表示調(diào)用start方法之后,等待CPU調(diào)度。為了便于理解,通常又把RUNNABLE分別RUNNING(運行中)和READY(就緒)。處在RUNNING(運行中)狀態(tài)的線程可以調(diào)用yield方法,讓出CPU時間片,然后跟其他處于READY(就緒)一起等待被調(diào)度。
- WAITING(等待)
處于RUNNABLE狀態(tài)的線程調(diào)用wait方法之后,就處于等待狀態(tài),需要其他線程顯示地喚醒。
- TIMED_WAITING(超時等待)
處于RUNNABLE狀態(tài)的線程調(diào)用wait(long)方法之后,就處于等待狀態(tài),需要其他線程顯示地喚醒。
- BLOCKED(阻塞)
等待進入synchronized方法/代碼塊,處于阻塞狀態(tài)。
- TERMINATED(終止)
表示線程已經(jīng)執(zhí)行結(jié)束。
4. 線程常用方法
說一下線程有哪些常用的方法。
方法定義 | 含義 | 使用方式 |
public synchronized void start() {……} | 啟動線程 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.start(); |
public static native Thread currentThread(); | 獲取當前線程實例對象 | Thread thread = Thread.currentThread(); |
public static native void yield(); | 讓出CPU時間片 | Thread.yield(); |
public static native void sleep(long millis); | 睡眠指定時間 | Thread.sleep(1L); |
public void interrupt() {……} | 中斷線程 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.interrupt(); |
public static boolean interrupted() {……} | 判斷線程是否已中斷 | MyThread myThread = new MyThread(); boolean interrupted = myThread.isInterrupted(); |
public final native boolean isAlive(); | 判斷線程是否是存活狀態(tài) | MyThread myThread = new MyThread(); boolean alive = myThread.isAlive(); |
public final String getName() {……} | 獲取線程名稱 | MyThread myThread = new MyThread(); String name = myThread.getName(); |
public State getState() {……} | 獲取線程狀態(tài) | MyThread myThread = new MyThread(); Thread.State state = myThread.getState(); |
public long getId() {……} | 獲取線程ID | MyThread myThread = new MyThread(); long id = myThread.getId(); |
public final void join() {……} | 等待其他線程執(zhí)行完再執(zhí)行 | MyThread myThread = new MyThread(); myThread.join(); |