黑马程序员 Java学习总结之多线程基础

时间:2021-04-17 00:19:23

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想要做开发而且还想在这条路上走得更远,那是永远绕不开多线程的。

言归正传,在继续说Java的多线程之前需要明确两个概念:进程和线程的关系。

进程和线程的关系:

进程可以认为是程序执行时的一个实例。进程是系统进行资源分配的独立实体, 且每个进程拥有独立的地址空间。一个进程无法直接访问另一个进程的变量和数据结构, 如果希望让一个进程访问另一个进程的资源,需要使用进程间通信,比如:管道,文件, 套接字等。
一个进程可以拥有多个线程,每个线程使用其所属进程的栈空间。 线程与进程的一个主要区别是,同一进程内的多个线程会共享部分状态, 多个线程可以读写同一块内存(一个进程无法直接访问另一进程的内存)。同时, 每个线程还拥有自己的寄存器和栈,其它线程可以读写这些栈内存。
线程是进程的一个特定执行路径。当一个线程修改了进程中的资源, 它的兄弟线程可以立即看到这种变化。

再来说一下一个线程的状态或者说生命周期,了解这个非常重要,以后在同步、线程间通信等,如果清楚一个线程的生命周期会使整个程序理解起来更清晰容易。

线程的5种状态:

1. 新建状态(New)         : 线程对象被创建后,就进入了新建状态。例如,Thread thread = new Thread()。
2. 就绪状态(Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后,其它线程调用了该对象的start()方法,从而来启动该线程。例如,thread.start()。处于就绪状态的线程,随时可能被CPU调度执行。
3. 运行状态(Running) : 线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是,线程只能从就绪状态进入到运行状态。
4. 阻塞状态(Blocked)  : 阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种:
 
   (01) 等待阻塞 -- 通过调用线程的wait()方法,让线程等待某工作的完成。
    (02) 同步阻塞 -- 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用),它会进入同步阻塞状态。
    (03) 其他阻塞 -- 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时,线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。
5. 死亡状态(Dead)    : 线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。

这5种状态涉及到的内容包括Object类, Thread和synchronized关键字。这些内容我会另起一章详细解释
Object类,定义了wait(), notify(), notifyAll()等休眠/唤醒函数。
Thread类,定义了一些列的线程操作函数。例如,sleep()休眠函数, interrupt()中断函数, getName()获取线程名称等。
synchronized,是关键字;它区分为synchronized代码块和synchronized方法。synchronized的作用是让线程获取对象的同步锁。

现在说一说在Java中是如何创建线程的。

Java创建线程的方式:继承Thread类:

定义一个类继承Thread类。

覆写Thread类中的run方法,也就是把你想在这个线程中运行的代码放到run方法里面。

调用start方法。

// ThreadTest.java 源码
class MyThread extends Thread{
private int ticket=10;
public void run(){
for(int i=0;i<20;i++){
if(this.ticket>0){
System.out.println(this.getName()+" 卖票:ticket"+this.ticket--);
}
}
}
};

public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
// 启动3个线程t1,t2,t3;每个线程各卖10张票!
MyThread t1=new MyThread();
MyThread t2=new MyThread();
MyThread t3=new MyThread();
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}

Java创建线程的方式:实现Runnable接口:

定义一个类实现Runnable接口。

覆写Runnable接口中的run方法。

建通过Thread类或者其子类建立线程对象。

将Runnable实现类的对象作为实际参数传递给Thread类或者其子类的构造函数。

调用start方法。

// RunnableTest.java 源码
class MyThread implements Runnable{
private int ticket=10;
public void run(){
for(int i=0;i<20;i++){
if(this.ticket>0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 卖票:ticket"+this.ticket--);
}
}
}
};

public class RunnableTest {
public static void main(String[] args) {
MyThread mt=new MyThread();

// 启动3个线程t1,t2,t3(它们共用一个Runnable对象),这3个线程一共卖10张票!
Thread t1=new Thread(mt);
Thread t2=new Thread(mt);
Thread t3=new Thread(mt);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}

两种方式在实际写程序时该如何选择?下面比较一下两者的异同。

创建线程两种方式的比较:

Thread 和 Runnable 的相同点:都是“多线程的实现方式”。

Thread 和 Runnable 的不同点:

Thread 是类,而Runnable是接口;Thread本身是实现了Runnable接口的类。我们知道“一个类只能有一个父类,但是却能实现多个接口”,因此Runnable具有更好的扩展性。
此外,Runnable还可以用于“资源的共享”。即,多个线程都是基于某一个Runnable对象建立的,它们会共享Runnable对象上的资源。
通常,建议通过“Runnable”实现多线程!

关于Java多线程基础部分就说到这里。