Java多线程学习一 Thread常用方法

作者: 殷俊杰 | 来源:发表于2019-04-18 15:44 被阅读0次

一、概念

进程
进程:具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.
线程
线程：是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.
进程和线程的关系
进程（process）和线程（thread）是操作系统的基本概念，但是它们比较抽象，不容易掌握。
最近，我读到一篇材料，发现有一个很好的类比，可以把它们解释地清晰易懂。

计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂，时刻在运行。
假定工厂的电力有限，一次只能供给一个车间使用。也就是说，一个车间开工的时候，其他车间都必须停工。背后的含义就是，单个CPU一次只能运行一个任务。
进程就好比工厂的车间，它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻，CPU总是运行一个进程，其他进程处于非运行状态。
一个车间里，可以有很多工人。他们协同完成一个任务。
线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。
车间的空间是工人们共享的，比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。
可是，每间房间的大小不同，有些房间最多只能容纳一个人，比如厕所。里面有人的时候，其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束，才能使用这一块内存。
一个防止他人进入的简单方法，就是门口加一把锁。先到的人锁上门，后到的人看到上锁，就在门口排队，等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"（Mutual exclusion，缩写 Mutex），防止多个线程同时读写某一块内存区域。
还有些房间，可以同时容纳n个人，比如厨房。也就是说，如果人数大于n，多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域，只能供给固定数目的线程使用。
这时的解决方法，就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙，出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了，就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"（Semaphore），用来保证多个线程不会互相冲突。
不难看出，mutex是semaphore的一种特殊情况（n=1时）。也就是说，完全可以用后者替代前者。但是，因为mutex较为简单，且效率高，所以在必须保证资源独占的情况下，还是采用这种设计。
操作系统的设计，因此可以归结为三点：
（1）以多进程形式，允许多个任务同时运行；
（2）以多线程形式，允许单个任务分成不同的部分运行；
（3）提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。

以上转自阮一峰的个人网站

二、创建线程的方式

创建线程共有三种方式，一是继承Thread类重写run方法、二是实现Runnable接口重写run方法(推荐使用)、三是实现Callable接口重写run方法

1. 继承Thread类

package com.yjj.test01;

/**
* @Description:
* @Author: YinJunjie
* @CreateDate: 2018/9/21 17:53
* @Version: 1.0
*/
class Thread1 extends Thread {

   /**
    * 实现多线程第一种方式，继承Thread，实现run方法
    */
   @Override
   public void run() {
       for (int i = 0; i < 10; i++) {
           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行" + i);
       }
   }

}

public class ThreadMain {

   public static void main(String[] args) {
       Thread1 thread1 = new Thread1();
       thread1.setName("A");
       Thread1 thread2 = new Thread1();
       thread2.setName("B");
       thread1.start();
       thread2.start();

   }
}

输出

B运行0
A运行0
A运行1
B运行1
A运行2
B运行2
A运行3
B运行3
A运行4
B运行4

2. 实现Runnable接口

package com.yjj.test01;

/**
 * @Description:
 * @Author: YinJunjie
 * @CreateDate: 2018/9/21 18:03
 * @Version: 1.0
 */
class Thread2 implements Runnable {

    private String name;

    public Thread2(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 实现多线程第二种方式，实现Runnable，实现run方法
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(this.name + "运行" + i);
        }
    }
}

public class ThreadMain2 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1=new Thread(new Thread2("A"));
        Thread thread2=new Thread(new Thread2("b"));
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

输出

A运行0
b运行0
b运行1
b运行2
b运行3
b运行4
A运行1
A运行2
A运行3
A运行4

注意：

启动一个线程只能通过start()方法，而不能直接调用run方法，调用run方法相当于执行了一个普通的方法，而没有启动线程，代码将会同步执行。
如果多次调用start()方法，则会出现异常Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException。
执行start()方法的顺序并不代表线程启动的顺序，线程执行的顺序是随机的，某个线程抢到cpu资源就会执行，其他则等待

三、线程安全

例：

public class MyThread extends Thread {

    private int count=5;

    public MyThread() {
    }

    public MyThread(String name) {
        this.setName(name);
    }

    @Override
    public void run() {
        while (count>0){
            count--;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+count);
        }
    }
}

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        shareVariable();
    }

    /**
     * 不共享变量 各自减各自的
     */
    public static void notShareVariable (){
        MyThread a=new MyThread("A");
        MyThread b=new MyThread("B");
        MyThread c=new MyThread("C");
        a.start();
        b.start();
        c.start();
    }

    /**
     * 共享变量
     *
     */
    public static void shareVariable(){
        MyThread myThread=new MyThread();
        Thread a=new Thread(myThread,"A");
        Thread b=new Thread(myThread,"B");
        Thread c=new Thread(myThread,"C");
        a.start();
        b.start();
        c.start();
    }
}

输出

A:3
B:3
C:2
A:1
B:0

从输出可看出，A和B打印的都是3，说明A和B同事对count进行处理，产生了非线程安全问题。
在某些JVM中，i--其实是由如下3步组成:

读取原有的i值
计算i-1
对i赋新值
在这3个步骤中，如果有多个线程同事访问，那么就会出现非线程安全问题。

四、常用方法

currentThread()
返回代码段正在被哪个线程调用
this()和Thread.currentThread()的区别

package com.yjj.chapter01.test05;

/**
 * @Description:
 * @Author: YinJunjie
 * @CreateDate: 2018/9/22 18:07
 * @Version: 1.0
 */
public class MyThread extends Thread {

    public MyThread() {
        System.out.println("构造方法----begin");
        System.out.println("Thread.currentThread().getName()="+Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("Thread.currentThread().isAlive()="+Thread.currentThread().isAlive());
        System.out.println("this.getName()="+this.getName());
        System.out.println("this.isAlive()="+this.isAlive());
        System.out.println("构造方法----end");
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("run方法-----begin");
        System.out.println("Thread.currentThread().getName()="+Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("Thread.currentThread().isAlive()="+Thread.currentThread().isAlive());
        System.out.println("this.getName()="+this.getName());
        System.out.println("this.isAlive()="+this.isAlive());
        System.out.println("run方法----end");
    }
}

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread=new MyThread();
        myThread.setName("myThread");
        Thread thread=new Thread(myThread);
        System.out.println("main begin thread is Alive="+thread.isAlive());
        thread.setName("thread");
        thread.start();
        System.out.println("main end thread is Alive="+thread.isAlive());
    }
}

当一个Thread子类被当成参数传入Thread对象时，this和currentThread指向不同的对象，输出如下

构造方法----begin
Thread.currentThread().getName()=main
Thread.currentThread().isAlive()=true
this.getName()=Thread-0
this.isAlive()=false
构造方法----end
main begin thread is Alive=false
main end thread is Alive=true
run方法-----begin
Thread.currentThread().getName()=thread
Thread.currentThread().isAlive()=true
this.getName()=myThread
this.isAlive()=false
run方法----end

isAlive()是否活动状态
sleep()方法
让当前“正在执行的线程”休眠指定毫秒数，这个“正在执行的线程”是指this.currentThread()返回的线程
getId()获取线程的唯一标识
停止线程
有3种方法可以终止正在运行的线程
1). 使用退出标志，使线程正常退出，也就是当run方法完成后线程终止
2). 使用stop方法强行终止线程强烈不推荐使用，stop和suspend及resume都是作废过期的方法，使用它们可能会产生不可预料的结果。
3). 使用interrupt方法中断线程

yield()方法
yield()方法的作用是放弃当前的CPU资源，将它让给其他的任务，但放弃时间不确定，有可能刚刚放弃，马上又获得CPU时间片。
线程优先级
在操作系统中，线程可以划分优先级，优先级高的线程得到的CPU资源较多，也就CPU有限执行优先级较高的线程对象中的任务。
设置优先级有助于线程规划期确定下次选择哪一个线程来优先执行，但是也并不是优先级越高就一定越先执行。
设置线程优先级使用setPriority()方法，线程优先级分为1~10这10个等级
Java中线程优先级具有如下几个特性

优先级具有继承性
在Java中，线程的优先级具有继承性，比如A线程启动B线程，则B线程优先级与A相同
优先级具有规则性

        MyThread myThread=new MyThread();
        myThread.setPriority(10);
        MyThread2 myThread2=new MyThread2();
        myThread2.setPriority(1);
        myThread2.start();
        myThread.start();

虽然我是先启动的myThread2，再启动myThread，但是最先执行完的总是myThread，因为他的优先级较高，这是前几次的输出，可以看到，虽然先启动的mythread2但是myThread的优先级更高，所以抢到CPU的概率也越大

MyThread  i=0
MyThread2  i=0
MyThread  i=1
MyThread2  i=1
MyThread  i=2
MyThread  i=3
MyThread  i=4
MyThread  i=5
MyThread  i=6
MyThread2  i=2
MyThread  i=7
MyThread2  i=3
MyThread  i=8
MyThread2  i=4
MyThread  i=9
MyThread  i=10

优先级具有随机性
优先级高的并不一定每一次都先执行完，不一定不一定哦~

守护线程
守护线程就是守护非守护线程的。。emm。。典型的就是GC辣鸡回收器线程

Java多线程学习一 Thread常用方法

一、概念

二、创建线程的方式

1. 继承Thread类

2. 实现Runnable接口

三、线程安全

四、常用方法

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