java基础--22.多线程

1.多线程概述

(1)多线程：一个应用程序有多条执行路径

一些概念先了解一下：

• 进程：正在执行的应用程序

  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。

• 线程：进程的执行单元，执行路径

  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。

• 单线程：一个应用程序只有一条执行路径
• 多线程：一个应用程序有多条执行路径

多进程的意义?—提高CPU的使用率

单进程的计算机只能做一件事情，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。
  并且可以提高CPU的使用率。

多线程的意义?—提高应用程序的使用率

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占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。

(2)Java程序的运行原理

Java命令去启动JVM，JVM会启动一个进程，该进程会启动一个主线程。

• JVM的启动是多线程的吗?
  JVM的启动是多线程的，因为它至少有两个线程启动了，主线程和垃圾回收线程。

(3)多线程的实现方案

A:继承Thread类

步骤：
1.继承Thread类
2.重写run()方法
3.在main()方法中创建实例
4.调用start()方法

举例：

创建一个自定义线程类：public class MyThread extends Thread {    @Override    public void run() {        // 自己写代码        // System.out.println("好好学习，天天向上");        // 一般来说，被线程执行的代码肯定是比较耗时的。所以我们用循环改进        for (int x = 0; x < 200; x++) {            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"  "+x);        }    }}

测试用例：

public class MyThreadDemo {    public static void main(String[] args) {                // 创建两个线程对象        MyThread my1 = new MyThread();        MyThread my2 = new MyThread();        //启动线程        my1.start();        my2.start();    }}

Thread.currentThread().getName()—获取当前在main方法运行的线程的名称

运行结果中可以看到，两个线程是在抢占CPU资源，在线程（Thread-0）还没执行完毕的时候，线程（Thread-1）就已经开始抢占CPU执行它的代码了！

• 面试题：run()和start()的区别?
  run():仅仅是封装被线程执行的代码，直接调用是普通方法
  start():首先启动了线程，然后再由jvm去调用该线程的run()方法。

注：不能出现以下的调用,否则会出现IllegalThreadStateException : 非法的线程状态异常：

MyThread my = new MyThread(); my.start(); my.start();

为什么呢?因为这个相当于是my线程被调用了两次。而不是两个线程启动。

B:实现Runnable接口

• 步骤：
  A:自定义类MyRunnable实现Runnable接口
  B:重写run()方法
  C:创建MyRunnable类的对象
  D:创建Thread类的对象，并把C步骤的对象作为构造参数传递

public class MyRunnable implements Runnable {    @Override    public void run() {        for (int x = 0; x < 100; x++) {            // 由于实现接口的方式就不能直接使用Thread类的方法了,但是可以间接的使用            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);        }    }}

调用：

public class MyRunnableDemo {    public static void main(String[] args) {        // 创建MyRunnable类的对象        MyRunnable my = new MyRunnable();        // 创建Thread类的对象，并把C步骤的对象作为构造参数传递        // Thread(Runnable target, String name)        Thread t1 = new Thread(my, "林青霞");        Thread t2 = new Thread(my, "刘意");        t1.start();        t2.start();    }}

• 实现Runnable接口的好处：

  • A：可以避免由java单继承带来的局限性
  • B：适合多个相同的代码去处理同一个资源的情况，把线程通程序的代码、数据有效分离，
  • 较好的体现了面向对象的设计思想

• 并行和并发的区别

  并行 是逻辑上同时发生，指在某一个时间内同时运行多个程序。
  并发 是物理上同时发生，指在某一个时间点同时运行多个程序。

• 思考题：jvm虚拟机的启动是单线程的还是多线程的?

  答：多线程的。
  原因是垃圾回收线程也要先启动，否则很容易会出现内存溢出。

(4)线程的调度和优先级问题

• A:线程的调度
  a:分时调度
  b:抢占式调度 (Java采用的是该调度方式)
• B:获取和设置线程优先级
  a:默认是5
  b:范围是1-10