多线程简介（3）

多线程的基本概念

1）多任务处理有两种类型：基于进程和基于线程

2）多进程：进程是运行中的程序，有其自己的地址和空间, 即“ 自包容”的；基于进程的计算机能同时运行多个程序，即多进程 。

      1、线程是进程内部一个单一的顺序的控制流

      2、线程是进程内的一段的执行中的代码（ 控制流 ）， 该代码段的是按顺序执行的 （ 串行 ），不存在任何两条代码同时执行的情况

3）多线程：一个进程中可同时存在多个线程， 即多线程 。

      1、基于线程的多任务（ 多线程 ） 环境中 ， 线程是最小的处理单位，即线程中不再有并行的控制流。

      2、一个线程执行一个任务，多个线程并发执行多个任务

      3、线程内部不会并行多个任务

4）基于线程多任务处理的优点：

      1、基于线程所需的开销更少。

      2、在基于进程多任务环境中， 各个进程需要分配他们自己独立的地址空间。

      3、多个线程可共享相同的地址空间并且共同分享同一个进程。

      4、进程间调用涉及的开销比线程间通信多。

      5、 线程间的切换成本比进程间的切换成本低。

Java 中的多线程

1）Java 中的多线程 ：

      1、线程是对象，是Thread类的对象。

      2、 一个应用程序可以包含多个线程。每个线程执行特定的任务，并可与其他线程并发执行。

2）主线程 ：

      1、Java 程序本身就是基于线程的，一个 Java 程序至少包含一个线程，即主线程。当启动 Java程序时，主线程立刻运行。

      2、 main 方法所在的线程即为主线程 。

      3、主线程的重要性主要体现在 ： 它是产生其他线程的线程。

3）创建线程的方法 ：

1、 声明一个Thread类的子类，并覆盖run()方法。

class MyThread extends Thread{Public void run(){// 覆盖该方法} }

2、声明一个实现Runnable 接口的类，并实现run()方法。

class  MyThread implements  Runnable{ {Public void run(){// 实现该方法} }

4）线程的启动 ：

      1、要启动一个新线程，使用 start() 方法。例如： MyThread t=new  MyThread ();t.start ();

      2、在调用 start()方法时，该线程启动，并被放入线程调度队列中；Java虚拟机负责调度该线程，并调用该线程的 run()方法。

      3、run() 方法具体实现线程功能。

      注意：不能通过直接调用 run 方法 () 来启动线程。

线程启动示例

线程的状态

1）线程的状态 ：

      1、新建（NEW）：线程对象被创建，其start()尚未被调用，此时线程即为新建状态。

      2、就绪/ /可运行（RUNNABLE）：线程对象的start()方法已被调用，正在等待CPU 的使用权，此时即为就绪状态。

      3、运行（RUNNING ）：线程占用 CPU ， 执行程序代码 ， 此时线程即为运行状态 。

      4、阻塞（BLOCKED/WAITING/ / TIMED_WAITING ）：线程对象放弃CPU，暂时停止运行，不会再竞争占用 CPU ，此时线程即处于阻塞状态。 例如在线程等待一个事件时 （ 例如 I/O 输出操作、结束睡眠、唤醒或者其它某个线程结束等等）。

      5、死亡（TERMINATED）：线程对象的run()方法已完成执行（或其stop()方法被调用之后）， 线程就处于死亡状态 。

2）关于阻塞状态（阻塞状态的表现形式）

      1、睡眠（SLEEPING）：线程的执行通过使用sleep() 方法暂时中止。

      2、等待（WAITING/ /TIMED_WAITING）：如果调用了wait()、join()方法，线程将处于等待状态。用于协调两个或多个线程并发运行。

      3、挂起（ suspended ）：在临时停止或中断线程的执行时，线程就处于挂起状态（直到被恢复- - resume ）。（该状态已过期，不建议使用）等待 I/O 操作等等。

      4、注意：处于阻塞状态下的线程对象不会竞争和占用CPU，线程对象结束阻塞状态将进入就绪状态，而不是进入运行状态。

3）Thread 类的部分方法与线程状态的关系 ：

      1、 Thread.sleep() 方法使当前线程睡眠。从运行状态进入阻塞状态 ， 睡眠结束从阻塞状态进入就绪状态 。

      2、调用其它线程的join()方法，使当前线程等待其它线程运行完毕。当前线程进入阻塞状态，结束等待后从阻塞状态进入就绪状态。

      3、线程由于等待一个I/O事件被阻塞。从运行态进入阻塞态，结束阻塞后从阻塞状态进入就绪状态。

      4、对象的wait()方法，使当前线程等待。（需和同步机制配合使用）从运行状态进入阻塞状态，结束等待后从阻塞状态进入就绪状态。

      5、Thread.yield()方法，使当前线程显式出让CPU控制权（让步）。从运行状态进入就绪状态。

      注：在实际应用中，上述方法是实现线程调度策略重要手段。

线程的优先级

1）Java中的线程优先级是在Thread类中定义的常量：

     1、NORM_PRIORITY：值为5

      2、MAX_PRIORITY：值为10

      3、MIN_PRIORITY：值为1

      4、默认优先级为 ： ：  NORM_PRIORITY 

2）有关优先级的方法有两个 ：

      1、final voidsetPriority(int newPriority)：更改线程的优先级。

      2、final intgetPriority()：返回线程的优先级。

3）优先级的作用

      1、优先级决定了线程占用CPU的概率，较高优先级的线程占用 CPU 的可能性较大。

      2、合理设置优先级是实现线程调度策略的手段之一。

     注意：当某一时刻有多个就绪线程时，优先级并不能确定某个线程能否占用CPU。优先级确定的仅是宏观上的概率和可能性。

线程调度

1）线程调度概念

      合理分配多个线程对CPU资源占用，即线程调度。

2）线程调度的原因

      多线程对 CPU 大量需求与 CPU 的数量不足之间的矛盾。

3）线程调度是从宏观角度出发的

      1、线程调度仅仅是从整体上确保多线程对 CPU 的占用分配符合程序设计的需要。

      2、在微观上，线程具体何时、何步骤占用CPU和放弃CPU 一般是无法预知的。

4）线程调度的策略

      1、任何线程都有占用CPU的机会

      2、防止线程长期占用CPU不放弃，即应该控制线程适当放弃对 CPU 的占用。

      3、符合其它策略目标

5）线程调度的实现手段

      1、合理设定优先级

      2、使用Thread.yield()、Thread.sleep()、join()等方法等等。