Java 线程: 概念与原理
一操作系统中线程和进程的概念
现在的操作系统是多任务操作系统多线程是实现多任务的一种方式
进程是指一个内存中运行的应用程序, 每个进程都有自己独立的一块内存空间, 一个进程中可以启动多个线程比如在 Windows 系统中, 一个运行的 exe 就是一个进程
线程是指进程中的一个执行流程, 一个进程中可以运行多个线程比如 java.exe 进程中可以运行很多线程线程总是属于某个进程, 进程中的多个线程共享进程的内存
同时执行是人的感觉, 在线程之间实际上轮换执行
二 Java 中的线程
在 Java 中, 线程指两件不同的事情:
1java.lang.Thread 类的一个实例;
2 线程的执行
使用 java.lang.Thread 类或者 java.lang.Runnable 接口编写代码来定义实例化和启动新线程
一个 Thread 类实例只是一个对象, 像 Java 中的任何其他对象一样, 具有变量和方法, 生死于堆上
Java 中, 每个线程都有一个调用栈, 即使不在程序中创建任何新的线程, 线程也在后台运行着
一个 Java 应用总是从 main()方法开始运行, mian()方法运行在一个线程内, 它被称为主线程
一旦创建一个新的线程, 就产生一个新的调用栈
线程总体分两类: 用户线程和守候线程
当所有用户线程执行完毕的时候, JVM 自动关闭但是守候线程却不独立于 JVM, 守候线程一般是由操作系统或者用户自己创建的
Java 线程: 创建与启动
一定义线程
1 扩展 java.lang.Thread 类
此类中有个 run()方法, 应该注意其用法:
public void run()
如果该线程是使用独立的 Runnable 运行对象构造的, 则调用该 Runnable 对象的 run 方法; 否则, 该方法不执行任何操作并返回
Thread 的子类应该重写该方法
2 实现 java.lang.Runnable 接口
void run()
使用实现接口 Runnable 的对象创建一个线程时, 启动该线程将导致在独立执行的线程中调用对象的 run 方法
方法 run 的常规协定是, 它可能执行任何所需的操作
二实例化线程
1 如果是扩展 java.lang.Thread 类的线程, 则直接 new 即可
2 如果是实现了 java.lang.Runnable 接口的类, 则用 Thread 的构造方法:
- Thread(Runnable target)
- Thread(Runnable target, String name)
- Thread(ThreadGroup group, Runnable target)
- Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)
- Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize)
三启动线程
在线程的 Thread 对象上调用 start()方法, 而不是 run()或者别的方法
在调用 start()方法之前: 线程处于新状态中, 新状态指有一个 Thread 对象, 但还没有一个真正的线程
在调用 start()方法之后: 发生了一系列复杂的事情
启动新的执行线程(具有新的调用栈);
该线程从新状态转移到可运行状态;
当该线程获得机会执行时, 其目标 run()方法将运行
注意: 对 Java 来说, run()方法没有任何特别之处像 main()方法一样, 它只是新线程知道调用的方法名称 (和签名) 因此, 在 Runnable 上或者 Thread 上调用 run 方法是合法的但并不启动新的线程
四例子
1 实现 Runnable 接口的多线程例子
- /**
- * 实现 Runnable 接口的类
- *
- * @author leizhimin 2008-9-13 18:12:10
- */
- publicclass DoSomethingimplements Runnable {
- private String name;
- public DoSomething(String name) {
- this.name = name;
- }
- publicvoid run() {
- for (int i = 0; i < 5; i++) {
- for (long k = 0; k < 100000000; k++) ;
- System.out.println(name + ":" + i);
- }
- }
- }
- /**
- * 测试 Runnable 类实现的多线程程序
- *
- * @author leizhimin 2008-9-13 18:15:02
- */
- publicclass TestRunnable {
- publicstaticvoid main(String[] args) {
- DoSomething ds1 = new DoSomething("阿三");
- DoSomething ds2 = new DoSomething("李四");
- Thread t1 = new Thread(ds1);
- Thread t2 = new Thread(ds2);
- t1.start();
- t2.start();
- }
- }
执行结果:
李四: 0
阿三: 0
李四: 1
阿三: 1
李四: 2
李四: 3
阿三: 2
李四: 4
阿三: 3
阿三: 4
Process finished with exit code 0
2 扩展 Thread 类实现的多线程例子
- /**
- * 测试扩展 Thread 类实现的多线程程序
- *
- * @author leizhimin 2008-9-13 18:22:13
- */
- publicclass TestThreadextends Thread{
- public TestThread(String name) {
- super(name);
- }
- publicvoid run() {
- for(int i = 0;i<5;i++){
- for(long k= 0; k <100000000;k++);
- System.out.println(this.getName()+":"+i);
- }
- }
- publicstaticvoid main(String[] args) {
- Thread t1 = new TestThread("阿三");
- Thread t2 = new TestThread("李四");
- t1.start();
- t2.start();
- }
- }
执行结果:
阿三 :0
李四 :0
阿三 :1
李四 :1
阿三 :2
李四 :2
阿三 :3
阿三 :4
李四 :3
李四 :4
Process finished with exit code 0
对于上面的多线程程序代码来说, 输出的结果是不确定的其中的一条语句 for(long k= 0; k <100000000;k++); 是用来模拟一个非常耗时的操作的
五一些常见问题
1 线程的名字, 一个运行中的线程总是有名字的, 名字有两个来源, 一个是虚拟机自己给的名字, 一个是你自己的定的名字在没有指定线程名字的情况下, 虚拟机总会为线程指定名字, 并且主线程的名字总是 mian, 非主线程的名字不确定
2 线程都可以设置名字, 也可以获取线程的名字, 连主线程也不例外
3 获取当前线程的对象的方法是: Thread.currentThread();
4 在上面的代码中, 只能保证: 每个线程都将启动, 每个线程都将运行直到完成一系列线程以某种顺序启动并不意味着将按该顺序执行对于任何一组启动的线程来说, 调度程序不能保证其执行次序, 持续时间也无法保证
5 当线程目标 run()方法结束时该线程完成
6 一旦线程启动, 它就永远不能再重新启动只有一个新的线程可以被启动, 并且只能一次一个可运行的线程或死线程可以被重新启动
7 线程的调度是 JVM 的一部分, 在一个 CPU 的机器上上, 实际上一次只能运行一个线程一次只有一个线程栈执行 JVM 线程调度程序决定实际运行哪个处于可运行状态的线程
众多可运行线程中的某一个会被选中做为当前线程可运行线程被选择运行的顺序是没有保障的
8 尽管通常采用队列形式, 但这是没有保障的队列形式是指当一个线程完成一轮时, 它移到可运行队列的尾部等待, 直到它最终排队到该队列的前端为止, 它才能被再次选中事实上, 我们把它称为可运行池而不是一个可运行队列, 目的是帮助认识线程并不都是以某种有保障的顺序排列唱呢个一个队列的事实
9 尽管我们没有无法控制线程调度程序, 但可以通过别的方式来影响线程调度的方式
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-2524581.html