要求
-
必备知识
本文要求基本了解JAVA编程知识。
-
开发环境
windows 7/EditPlus
-
演示地址
进程与线程
进程是程序在处理机中的一次运行。一个进程既包括其所要执行的指令，也包括了执行指令所需的系统资源，不同进程所占用的系统资源相对独立。所以进程是重量级的任务，它们之间的通信和转换都需要操作系统付出较大的开销。
线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源，但它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。所以线程是轻量级的任务，它们之间的通信和转换只需要较小的系统开销。
Java支持多线程编程，因此用Java编写的应用程序可以同时执行多个任务。Java的多线程机制使用起来非常方便，用户只需关注程序细节的实现，而不用担心后台的多任务系统。
Java语言里，线程表现为线程类。Thread线程类封装了所有需要的线程操作控制。在设计程序时，必须很清晰地区分开线程对象和运行线程，可以将线程对象看作是运行线程的控制面板。在线程对象里有很多方法来控制一个线程是否运行，睡眠，挂起或停止。线程类是控制线程行为的唯一的手段。一旦一个Java程序启动后，就已经有一个线程在运行。可通过调用Thread.currentThread方法来查看当前运行的是哪一个线程。
线程创建的两种方法
JAVA中创建线程可以通过继承Thread类和实现Runnable接口来创建一个线程。Runnable方式可以避免Thread 方式由于JAVA单继承特性带来的缺陷。Runnable的代码可以被多个线程(Thread实例)共享，适合于多个线程处理同一资源的情况。
继承Thread类
class MyThread extends Thread{
.....
@Override
public void run(){
}
}
MyThread mt=new MyThread();
mt.start();
实现Runnable接口
class MyThread implements Runnable{
....
@Override
public void run(){
}
}
MyThread mt=new MyThread();
Thread td=new Thread(mt);
sd.start();
Thread&Runnable分别模拟卖火车票
Thread方式
class MyThread extends Thread
{
private int ticketsCont=5; //一共有5张火车票 private String name; //窗口, 也即是线程的名字 public MyThread(String name){
this.name=name;
} @Override
public void run(){ while(ticketsCont>0){
ticketsCont--; //如果还有票，就卖掉一张票
System.out.println(name+"卖掉了1张票，剩余票数为:"+ticketsCont);
} }
} public class TicketsThread
{
public static void main(String args[]){ //创建三个线程，模拟三个窗口卖票
MyThread mt1=new MyThread("窗口1");
MyThread mt2=new MyThread("窗口2");
MyThread mt3=new MyThread("窗口3"); //启动三个线程，也即是窗口，开始卖票
mt1.start();
mt2.start();
mt3.start(); }
}
Runnable方式
class MyThread2 implements Runnable
{
private int ticketsCont=1000; //一共有5张火车票 @Override
public void run(){ while(true){
synchronized(this){
if(ticketsCont<=0){
break;
}
ticketsCont--; //如果还有票，就卖掉一张票 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖掉了1张票，剩余票数为:"+ticketsCont); /*try{
Thread.sleep(50); //通过阻塞程序来查看效果
}
catch(Exception e){
System.out.println(e);
}*/ }
} } /*@Override //不加同步锁
public void run(){
while(ticketsCont>0){
ticketsCont--; //如果还有票，就卖掉一张票
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖掉了1张票，剩余票数为:"+ticketsCont);
}
}*/
} public class TicketsRunnable
{
public static void main(String args[]){ MyThread2 mt=new MyThread2();
//创建三个线程来模拟三个售票窗口
Thread th1=new Thread(mt,"窗口1");
Thread th2=new Thread(mt,"窗口2");
Thread th3=new Thread(mt,"窗口3"); //启动三个线程，也即是三个窗口，开始卖票
th1.start();
th2.start();
th3.start(); }
}
线程的生命周期
- 创建:新建一个线程对象,如Thread thd=new Thread()
- 就绪:创建了线程对象后,调用了线程的start()方法(此时线程知识进入了线程队列,等待获取CPU服务 ,具备了运行的条件,但并不一定已经开始运行了)
- 运行:处于就绪状态的线程,一旦获取了CPU资源，便进入到运行状态，开始执行run()方法里面的逻辑
- 终止:线程的run()方法执行完毕，或者线程调用了stop()方法,线程便进入终止状态
- 阻塞:一个正在执行的线程在某些情况系，由于某种原因而暂时让出了CPU资源，暂停了自己的执行，便进入了阻塞状态，如调用了sleep()方法
线程的分类
- 用户线程:运行在前台，执行具有的任务程序的主线程，连接网络的子线程等都是用户线程
- 守护线程:运行在后头，为其他前台线程服务。一旦所有用户线程都结束运行，守护线程会随JVM一起结束工作。可以通过调用Thread类的setDaemon(true)方法来设置当前的线程为守护线程，该方法必须在start()方法之前调用，否则会抛出 IllegalThreadStateException异常。在守护线程中产生的新线程也是守护线程。不是所有的任务都可以分配给守护线程来执行，比如读写操作或者计算逻辑。
守护线程测试案例
场景:一个主线程，一个守护线程，守护线程会在很长一段时间内向本地文件中写入数据，主线程进入阻塞状态等待用户的输入，一旦确认了用户的输入阻塞就会解除掉，主线程继续运行直到结束，守护线程也会随虚拟机一同结束。
import java.io.*;
import java.util.Scanner; class Daemon implements Runnable
{
@Override
public void run(){
System.out.println("进入守护线程");
try{
writeToFile();
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
} System.out.println("退出守护线程");
} private void writeToFile() throws Exception{
File filename=new File("F:/慕课网(imooc)/细说多线程之Thread VS Runnable/daemon.txt");
OutputStream os=new FileOutputStream(filename,true);
int count=0;
while(count<999){
os.write(("\r\nword"+count).getBytes());
System.out.println("守护线程"+Thread.currentThread().getName()+"向文件中写入word"+count++);
Thread.sleep(1000);
}
}
} public class DaemonThreadDemo
{
public static void main(String args[]){
System.out.println("进入主线程"+Thread.currentThread().getName());
Daemon daemonThread=new Daemon();
Thread thread =new Thread(daemonThread);
thread.setDaemon(true);
thread.start(); Scanner sc=new Scanner(System.in);
sc.next(); System.out.println("退出主线程"+Thread.currentThread().getName()); }
}
测试结果
使用jstack生成线程快照
jstack工具到jdk安装目录bin文件夹下。jstack能生成JVM当前时刻线程的快照(threaddump, 即当前进程中所有线程的信息)。帮助定位程序问题出现的原因，如长时间停顿、CPU占用率过高等。
使用方法
jstack [-l] <pid> : [-l]可有可无，表示关于锁的二位信息;<pid>表示进程ID。
总结
建议使用Runnable这种方式创建线程。 程序中的同一资源指的是同一个Runnable对象。安全的卖票程序中需要加入同步synchronized。
如以上文章或链接对你有帮助的话，别忘了在文章结尾处轻轻点击一下 “还不错”按钮或到页面右下角点击 “赞一个” 按钮哦。你也可以点击页面右边“分享”悬浮按钮哦，让更多的人阅读这篇文章。