Java中的 “线程“
课程目标
1. 【了解】什么是并发与并行
2. 【理解】什么是线程与进程
3. 【掌握】多线程的创建
4. 【理解】Thread与Runnable之间的区别
5. 【熟悉】Thread类中的方法
6. 【理解】线程的状态
7. 【掌握】线程安全的解决方法
8. 【理解】什么是死锁
多线程概述
并发与并行
在操作系统中，安装了多个程序，并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行，这在单 CPU 系统中，每一时刻只能有一道程序执行，即微观上这些程序是分时的交替运行，只不过是给人的感觉是同时运行，那是因为分时交替运行的时间是非常短的。
而在多个 CPU 系统中，则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上（CPU），实现多任务并行执行，即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序，这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU，便是多核处理器，核 越多，并行处理的程序越多，能大大的提高电脑运行的效率。
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注意事项
单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的，只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理,线程也是一样的，从宏观角度上理解线程是并行运行的，但是从微观角度上分析却是串行运行的，即一个线程一个线程的去运行，当系统只有一个CPU时，线程会以某种顺序执行多个线程，我们把这种情况称之为线程调度。
线程与进程
Java中的线程和进程是操作系统中的两个核心概念，它们之间有以下关系：
进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是程序执行的最小单位。一个进程可以包含多个线程，这些线程共享进程的内存空间和其他资源。
在Java中，每个进程都至少有一个主线程（也称为主进程或者main线程），当主线程启动时，它会创建一个Java虚拟机（JVM）进程。主线程可以创建其他线程，这些线程与主线程运行在同一个进程中，共享进程的资源。
线程和进程之间的切换成本不同。由于线程共享进程的内存空间，因此线程之间的切换成本较低，这也是多线程编程相对于多进程编程的一个优势。而进程之间的切换成本很高，因为进程之间需要通过IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）机制来交换数据和信息。
线程之间可以通过共享内存的方式进行通信和同步，这也是Java中多线程编程的基础。而进程之间需要使用IPC机制才能进行通信和同步。
总的来说，线程和进程是操作系统中的两个非常重要的概念，它们之间有着密切的关系。在Java中，线程和进程的关系可以简单地描述为一个进程至少包含一个主线程，并且可以包含多个子线程，这些线程共享进程的内存空间和其他资源。
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进程
概述：
是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间，一个应用程序可以同时运行多个进程；进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。
什么是进程?
? 通过任务管理器我们就看到了进程的存在。
? 而通过观察，我们发现只有运行的程序才会出现进程。
? 进程：就是正在运行的程序。
? 进程是系统进行资源分配和调用的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源。
多进程有什么意义呢?
? 单进程的计算机只能做一件事情（如：cmd 窗口），而我们现在的计算机都可以做多件事情。
? 举例：一边玩游戏(游戏进程)，一边听音乐(音乐进程)。
? 也就是说现在的计算机都是支持多进程的，可以在一个时间段内执行多个任务。
? 并且呢，可以提高CPU的使用率。
?
? 问题：
? 一边玩游戏，一边听音乐是同时进行的吗?
? 不是。因为单CPU在某一个时间点上只能做一件事情。
? 而我们在玩游戏，或者听音乐的时候，是CPU在做着程序间的高效切换让我们觉得是同时进行的。
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线程
概述：
线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。
什么是线程呢?
? 在同一个进程内又可以执行多个任务，而这每一个任务我就可以看出是一个线程。
? 线程：是程序的执行单元，执行路径。是程序使用CPU的最基本单位。
? 单线程：如果程序只有一条执行路径。
? 多线程：如果程序有多条执行路径。
? 线程是进程是最基本的执行单位
多线程有什么意义呢?
? 多线程的存在，不是提高程序的执行速度。其实是为了提高应用程序的使用率。
? 程序的执行其实都是在抢CPU的资源，CPU的执行权。
? 多个进程是在抢这个资源，而其中的某一个进程如果执行路径（线程）比较多，就会有更高的几率抢到CPU的 执行权。
? 我们是不敢保证哪一个线程能够在哪个时刻抢到，所以线程的执行有随机性。
简而言之：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程中可以包含多个线程
线程调度:
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分时调度
所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。
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抢占式调度
优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为抢占式调度。
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抢占式调度详解
大部分操作系统都支持多进程并发运行，现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如：现在我们上课一边使用编辑器，一边使用录屏软件，同时还开着画图板，dos窗口等软件。此时，这些程序是在同时运行，”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。
实际上，CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同一时刻运行。
其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的使用率更高。
多线程创建
Java使用
java.lang.Thread类代表线程，所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务，实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。
继承Thread类
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继承Thread类创建并启动多线程的步骤如下：
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定义线程类
public class MyThread extends Thread { /** * 重写run方法，完成该线程执行的逻辑 */ @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("HelloWolrd!"+i); } } } -
测试类
public class Demo01 { public static void main(String[] args) { // MyThread my = new MyThread(); //这不是启动线程，相当于调了run()方法，只是普通调用 // my.run(); // my.run(); //IllegalThreadStateException 非法的线程态态异常 //为什么呢？ 因为你启动两次，并不是两个线程 // my.start(); // my.start(); MyThread my = new MyThread(); MyThread my2 = new MyThread(); my.start(); my2.start(); } }
获取名字和设置名字
public class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println(getName()+" : "+i);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
MyThread my = new MyThread();
MyThread my2 = new MyThread();
my.setName("jack");
my2.setName("rose");
my.start();
my2.start();
}
实现Runnable接口
采用 java.lang.Runnable 也是非常常见的一种，我们只需要重写run方法即可。
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实现Runnable接口创建并启动多线程的步骤如下：
1.定义Runnable接口的实现类，并重写该接口的run()方法，该run()方法的方法体同样是该线程的线程执行体。
2.创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
3.调用线程对象的start()方法来启动线程。
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Runnable接口
public class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+i); } } } -
测试类
public static void main(String[] args) { MyRunnable my = new MyRunnable(); //起名字方式1 // Thread t1 = new Thread(my,"jack"); // Thread t2 = new Thread(my,"rose"); Thread t1 = new Thread(my); Thread t2 = new Thread(my); //起名字方式2 t1.setName("jack"); t2.setName("rose"); //启动线程 t1.start(); t2.start(); }通过实现Runnable接口，使得该类有了多线程类的特征。run()方法是多线程程序的一个执行目标。所有的多线程
代码都在run方法里面。Thread类实际上也是实现了Runnable接口的类。
在启动的多线程的时候，需要先通过Thread类的构造方法Thread(Runnabletarget)构造出对象，然后调用Thread
对象的start()方法来运行多线程代码。
实际上所有的多线程代码都是通过运行Thread的start()方法来运行的。因此，不管是继承Thread类还是实现
Runnable接口来实现多线程，最终还是通过Thread的对象的API来控制线程的，熟悉Thread类的API是进行多线程
编程的基础。
Thread和Runnable的区别
public class ThreadTest1 implements Runnable {
private int num = 10;
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
if (num > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行结果：" + (num--));
}
}
}
public static void main(String[] args) {
ThreadTest1 t1 = new</本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我的编程经验分享网邮箱：veading@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！