Thread 进阶

多线程的优点

• 资源利用率更好 从磁盘中读取文件的时候，大部分的CPU时间用于等待磁盘去读取数据。在这段时间里，CPU非常的空闲。它可以做一些别的事情。
• 程序设计在某些情况下更简单在单线程应用程序中，如果你想编写程序手动处理上面所提到的读取和处理的顺序，你必须记录每个文件读取和处理的状态。相反，你可以启动两个线程，每个线程处理一个文件的读取和操作。
• 程序响应更快如果一个请求需要占用大量的时间来处理，在这段时间内新的客户端就无法发送请求给服务端。只有服务器在监听的时候，请求才能被接收。另一种设计是，监听线程把请求传递给工作者线程(worker thread)，然后立刻返回去监听。而工作者线程则能够处理这个请求并发送一个回复给客户端。

多线程的代价

• 设计更复杂
• 上下文切换的开销
  -增加资源消耗线程在运行的时候需要从计算机里面得到一些资源。除了CPU，线程还需要一些内存来维持它本地的堆栈。它也需要占用操作系统中一些资源来管理线程。

并发编程模型

并发模型与分布式系统之间的相似性

在分布式系统中进程之间也可以相互通信（进程有可能在不同的机器中）。线程和进程之间具有很多相似的特性。这也就是为什么很多并发模型通常类似于各种分布式系统架构。

由于并发模型类似于分布式系统架构，因此它们通常可以互相借鉴思想。例如，为工作者们（线程）分配作业的模型一般与分布式系统中的负载均衡系统比较相似。同样，它们在日志记录、失效转移、幂等性等错误处理技术上也具有相似性。
【注：幂等性，一个幂等操作的特点是其任意多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同】

并行工作者

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并行工作者模型的优点

并行工作者模式的优点是，它很容易理解。你只需添加更多的工作者来提高系统的并行度。

并行工作者模型的缺点

• 共享状态可能会很复杂

模型

这种情况下. 会有死锁,活锁,竟态一系列以及很多其他共享状态的并发性问题。(具体情况可在维基百科自行搜索)
在等待访问共享数据结构时，线程之间的互相等待将会丢失部分并行性。

• 无状态的工作者
  共享状态能够被系统中得其他线程修改。所以工作者在每次需要的时候必须重读状态,工作者无法在内部保存这个状态（但是每次需要的时候可以重读）称为无状态的。每次都重读需要的数据，将会导致速度变慢，特别是状态保存在外部数据库中的时候。
• 任务顺序是不确定的
  并行工作者模式的这种非确定性的特性，使得很难在任何特定的时间点推断系统的状态。这也使得它也更难（如果不是不可能的话）保证一个作业在其他作业之前被执行。

流水线模式

流水线模式

这个模式很好理解, 比如流水线有一道工序, 机器需要五分钟来操作某个产品,操作完后, 你需要把这个产品打包. 然而在这五分钟,你可以用来做其他的事.

当然也有复杂的情况

多个不同的虚拟流水线同时运行 作业可能被转发到超过一个工作者上并发处理

优点

• 无需共享的状态
• 有状态的工作者
• 较好的硬件整合（Hardware Conformity）
  确定代码只在单线程模式下执行的时候，通常能够创建更优化的数据结构和算法。
单线程有状态的工作者能够在内存中缓存数据。在内存中缓存数据的同时，也意味着数据很有可能也缓存在执行这个线程的CPU的缓存中。这使得访问缓存的数据变得更快。
• 合理的作业顺序

流水线模型的缺点

• 追踪某个作业到底被什么代码执行时变得困难。
• 加大了代码编写的难度。有时会将工作者的代码写成回调处理的形式。

函数式并行

函数式并行的基本思想是采用函数调用实现程序。函数可以看作是”代理人（agents）“或者”actor“，函数之间可以像流水线模型（AKA 反应器或者事件驱动系统）那样互相发送消息。某个函数调用另一个函数，这个过程类似于消息发送。

如何创建并运行java线程

方法一

创建子类

 public class MyThread extends Thread{ //创建Thread子类的一个实例并重写run方法，run方法会在调用start()方法之后被执行。
     public void run(){
        system.out.println("my thread running");
    } 
}
//可以用如下方式创建并运行上述Thread子类
  MyThread myThread  = new MyThread();
  myThread.start();

一旦线程启动后start方法就会立即返回，而不会等待到run方法执行完毕才返回。就好像run方法是在另外一个cpu上执行一样。

//也可以如下创建一个Thread的匿名子类：
Thread thread = new Thread(){
  public void run(){
     system.out.println("Thread running");
   }
};
thread.start();```
######方法二 
实现runnable方法
```java
//新建一个实现了java.lang.Runnable接口的类的实例，实例中的方法可以被线程调用
public class MyRunnable implements Runnable{
  public void run(){
    System.out.println("My Runnable running");
  }
]
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();
//线程运行时，它将会调用实现了Runnable接口的run方法。

同样，也可以创建一个实现了Runnable接口的匿名类

常见错误

  Thread newThread= new Thread(MyRunnable());
  newThread.run();

run()方法并非是由刚创建的新线程所执行的，而是被创建新线程的当前线程所执行了

当创建一个线程的时候，可以给线程起一个名字。它有助于我们区分不同的线程

String threadName = Thread.currentThread().getName();

需要注意的是，尽管启动线程的顺序是有序的，但是执行的顺序并非是有序的。

补充:今天群里一位朋友问我, 说他多线程加载本地图片,加载一张图片的时候很卡,朋友们想一下,为什么呢? 怎么解决呢?当然首先你要设计出如何多线程加载一张图片?

本笔记摘自Jakob Jenkov个人博客