线程基础知识

多线程的基本知识

一、理解线程、进程、程序之间的区别

1. 线程 ：线程与进程相似，但是线程是比进程更小的执行单位，一个进程在其执行过程中可以产生多个线程，与进程不同是同类的多个线程是共享一块内存空间和一组系统资源 或者是线程之间切换的开销比进程小很多，所以线程又被成为轻量级进程。
2. 进程： 是程序的一次执行过程，是系统程序运行的基本单位，所以进程是动态的。直白就是一个系统程序的运行就是一个进程从创建、运行、消亡的过程。换句话说当程序在被执行的时候，将会被操作系统放进内存中，线程是进程划分为的更小的运行单位，线程和进程最大的不同点就是各进程基本上是相互独立的，但是线程是不一定的，同一进程中的线程可能是会互相影响的（修改数据，死锁等）。
   3.程序：程序是含有指令和数据的文件，被存储在介质中，是静态的代码文件。

二、线程的生命周期，线程状态等基本概念

1.NEW： 表示线程刚刚创建，还没有进行运用
2.RUNNABLE ：运行状态，当调用start（）方法时候，处于该状态，表示线程所需要的一切都准备好了。
3. BLOCKED：阻塞状态，是当线程遇到了锁，那么就会进入到这个状态。
4. WAITING：等待中，① 当前线程A执行了A.wait()，则会将当前线程转换为WAITING状态，当其他线程（比如线程B）执行B.notify()方法或B.notifyAll()方法后，则会将当前线程转换为RUNNABLE状态；② 当前线程A执行了其他线程（比如线程B）的B.join()方法，则当前线程会进入WAINTING状态，等到执行了join()方法的线程（比如线程B）执行结束，当前线程会进入RUNNABLE状态；③ 在当前线程（比如线程A）中，执行了LockSupport工具类的park()方法，则当前线程A会进入WATING状态，等到其他线程（比如线程B）执行了LockSupport工具类的B.unpark(A)方法，则当前线程A会重新进入RUNNABLE状态。
5. TIMED_WAITNG(超时等待): 该状态不会进行无期限的等待，当超过限定时间会自动变为RUNABLE状态，比如是调用带时间的wait，sleep方法
6. TERMINATED终止状态：线程结束，处于终止状态。

三、线程的常用API方法

• wait(): 当线程A调用一个共享变量的wait（）方法时候，线程A就会被挂起，只有当线程调用notify（）或者notifyAll（）方法才会被唤醒；或者其他线程调用了A的interrupt（）方法，线程A抛出interruptedException异常返回。
• wait(long time) :不同于wait（）多了一个超时时间，到了时间会因为超时而返回。
• wait（int time，int nanos）：内部调用的是wait（int timeout）函数
• 唤醒主要是靠：notify（）和notifyAll（）方法；notify唤醒单个，notifyAll唤醒所有的用于该共享变量上的所有wait方法。
• Thread类也提供了一个用于等待的方法join（），如果一个线程A执行了Thread。join（）方法，含义是当前线程A等待Thread执行终止后才从thrad.join（）中返回。
• 让出优先权yield（） ：Thread类中的静态方法，当一个线程调用yield，实际上就是说我当前不用cpu，可以先给其他线程，但是线程调度器可以无视这个请求。
• 线程中断
  线程中断是一种线程间的协作模式，通过设置线程的中断标志并不能直接终止该线程的执行，而是被中断的线程根据中断状态之行处理。
  • interrupt （）：中断线程，列如线程A在运行的时候，线程B可以执行interrupt来设置线程的中断标志位true并立即返回，但是设置标志仅仅只是标志，线程A时间并没有被中断，会继续执行。并不等于是阻塞。
• boolean isInterrupted() 方法： 检测当前线程是否被中断。
• boolean interrupted() 方法： 检测当前线程是否被中断，与 isInterrupted 不同的是，该方法如果发现当前线程被中断，则会清除中断标志。
• 休眠sleep（long time）：Thread类中的静态方法，当执行器A调用了sleep方法后，线程A会让出指定的时间的执行权，但是线程A还是有监视器资源，比如锁是持有还是释放，指定时间到了后该函数会正常返回，接着参加cpu的调度，获取cpu资源后可以继续运行。

四、线程如何创建、启动、停止

线程主要有三种创建方式：继承Thread类，实现Runnable接口，实现Callable接口

• 继承ThRead类，重写run方法，实现start（）启动线程

public class ThreadTest {
/**
* 继承Thread类
*/
public static class MyThread extends Thread
			{ @Override
			public void run() {
			System.out.println("This is child thread");
			}
}
public static void main(String[] args) {
		MyThread thread = new MyThread();
		thread.start();
		}
}

• 实现Runnable方法，重写run方法

public class RunnableTask implements Runnable {
			public void run()
				{ System.out.println("Runnable!");
				}
			public static void main(String[] args) {
				RunnableTask task = new RunnableTask();
				new Thread(task).start();
				}
}

上面两种都是没有返回值的

• 实现Callable接口，重写call方法，这种可以通过FutureTask获取任务执行的返回值

public class CallerTask implements Callable<String> {
	public String call() throws Exception
		{ return "Hello,i am running!";
		}
	public static void main(String[] args) {
		//创建异步任务
		FutureTask<String> task=new FutureTask<String>(new CallerTask());
		//启动线程
		newThread(task).start(); try {
		//等待执行完成，并获取返回结果
		String result=task.get(); System.out.println(result);
		} catch (InterruptedException e)
		{ e.printStackTrace();
		} catch (ExecutionException e)
		{ e.printStackTrace();
		}
}
}

为什么调用start（）方法会执行run（）方法，而不去直接调用run方法：这是因为jvm会执行start（）方法，是先创建一个线程，由创建出来的新线程去执行thread的run（）方法，这样才会起到多线程作用。如果我们直接调用run方法，那么还是运行在主线程中，相当于顺序执行，起不到多线程作用。

下一章我们在接着说同步和锁，并发等。
ps: 希望大家一起参与学习，一起进步，留下评论，一起讨论下啊