第十三章 1、多线程概念

 

多线程的概念

程序： 是指若干条语句组成的语句序列，是一段静态代码。

进程： 是指程序的一次动态执行过程。执行程序时，系统首先将代买调入内存，然后从程序的入口开始顺序执行相应的语句，最后从出口退出，同时整个程序结束。它对应了从代码加载、执行代码完毕的一个完整过程，这个也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。进程不仅包括程序代码，还包括系统资源。即一个进程包括其所要执行的指令，也包括执行指令所需的任何系统资源，如CPU、内存空间等。不同进程所占用的系统资源相对独立。（进程也成任务，支持多个进程同时执行的系统就被称为多进程系统或多任务系统）.如图所示：

在一个程序内部也可以实现多个任务并发执行，其中每个任务称为线程。

线程：比进程更小的执行单位，它是在一个进程中独立的控制流，即程序内部的控制流。

特点：1、线程不能独立运行，必须依赖于进程，在进程中运行。

2、每个程序至少有一个线程称为主线程。

单线程：只有一条线程的进程称为单线程

多线程：有不止一个的线程称为多线程

开启多线程的优点和缺点

提高界面程序响应速度。通过使用线程，可以将需要大量时间完成的流程在后台启动单独的线程完成，提高前台界面的相应速度。

充分利用系统资源，提高效率。通过在一个程序内部同时执行多个流程，可以充分利用CPU等系统资源，从而最大限度的发挥硬件的性能。

当程序中的线程数量比较多时，系统将花费大量的时间进行线程的切换，这反而会降低程序的执行效率。但是，相对于优势来说，劣势还是很有限的，所以现在的项目开发中，多线程编程技术得到了广泛的应用

多线程的实现

    在实现线程编程时，首先需要让一个类具备多线程的能力，继承Thread类或实现Runnable接口的类具备多线程的能力，然后创建线程对象，调用对应的启动线程方法即可实现线程编程。

    在一个程序中可以实现多个线程，多线程编程指在同一个程序中启动了两个或两个以上的线程。

    在实际实现线程时，Java语言提供了三种实现方式：

ü  继承Thread类

ü  实现Runnable接口

ü  使用Timer和TimerTask组合

实例13.1 继承Thread类实现多线程。

   MyThread  tt1 = new MyThread ();

   //启动线程

   tt1.start();

   try{

            for(int i = 0;i < 5;i++){

                     //延时1秒

                     Thread.sleep(1000);

                    System.out.println("Main:" + i);

            }

   }catch(Exception e){}

注意：

线程的特性：随机性，系统在执行多线程程序时只保证线程是交替执行的，至于哪个线程先执行哪个线程后执行，则无法获得保证，需要书写专门的代码才可以保证执行的顺序。

对于同一个线程类，也可以启动多个线程。
Thread2 t2 = new Thread2();   t2.start();
Thread2 t3 = new Thread2();   t3.start();

同一个线程不能启动两次，例如 
Thread2 t2 = new Thread2();
t2.start();          t2.start();   //错误

当自定义线程中的run方法执行完成以后，则自定义线程自然死亡。而对于系统线程来说，只有当main方法执行结束，而且启动的其它线程都结束以后，才会结束。当系统线程执行结束以后，程序的执行才真正结束。

实现Runable接口

多线程对象实现java.lang.Runnable接口并且在该类中重写Runnable接口的run方法。

好处：实现Runable接口的方法避免了单继承的局限性。

线程的生命周期

¯  线程的生命周期
线程是一个动态执行的过程，它也有一个从产生到死亡的过程，这就是所谓的生命周期。一个线程在它的生命周期内有5种状态：

新建（new Thread）
当创建Thread类的一个实例（对象）时，此线程进入新建状态（未被启动）。
例如：Thread  t1=new Thread();

就绪（runnable）
线程已经被启动，正在等待被分配给CPU时间片，也就是说此时线程正在就绪队列中排队等候得到CPU资源。例如：t1.start();

运行（running）
线程获得CPU资源正在执行任务（run()方法），此时除非此线程自动放弃CPU资源或者有优先级更高的线程进入，线程将一直运行到结束。

死亡（dead）
当线程执行完毕或被其它线程杀死，线程就进入死亡状态，这时线程不可能再进入就绪状态等待执行。

ü  自然终止：正常运行run()方法后终止

ü  异常终止：调用stop()方法让一个线程终止运行

堵塞（blocked）
由于某种原因导致正在运行的线程让出CPU并暂停自己的执行，即进入堵塞状态。

ü  正在睡眠：用sleep(long t) 方法可使线程进入睡眠方式。一个睡眠着的线程在指定的时间过去可进入就绪状态。

ü  正在等待：调用wait()方法。（调用motify()方法回到就绪状态）

ü  被另一个线程所阻塞：调用suspend()方法。（调用resume()方法恢复）