进程和线程

~ 线程是在一个进程中,并发执行的多个程序逻辑,线程是进程执行的单位。
~ 一个进程中至少有一个线程, 而这个线程被称为主线程, 主线程是一个程序的入口, main 就是由主线程来执行的。
 

线程创建三种方式:

1.继承Thread类
2.实现Rnnable接口
3.实现Callable接口  

继承Thread

public class thread extends Thread{
 
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("这是run线程"+i);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
 
        // 开启run线程 start 是同时运行 run方法是先执行run方法 在执行主线程
        thread thread = new thread();
        thread.start();// 开启线程
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("这是main线程"+i);
        }
    }
}

 

实现Rnnable接口

public class runnable implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            System.out.println("这是run线程"+i);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        runnable runnable = new runnable();// 创建线程对象
        new Thread(runnable,"定义线程名").start();// 需要一个Thread对象
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            System.out.println("这是main线程"+i);
        }
    }
}

 

实现Callable接口

public class callable implements Callable<Object> {
 
 
    @Override
    public Object call() throws Exception {
        Object object = new Object();
        return object;
    }
 
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 创建线程
        callable callable = new callable();
        // 创建执行服务
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        // 执行线程 获取结果
        Future<Object> res = pool.submit(callable);
        Object obj = res.get();
        // 关闭服务
        pool.shutdownNow();
    }
}

~ run方法和start方法两者是有区别的,run会先运行run里代码在运行主线程,start是同时运行。

~ 线程开启并不一定立即执行,是由cpu调度的,人为无法干预。

~ 获取当前线程的名字

Thread.currentThread().getName();

 ~ 获取线程的状态

State state = thread.getState();

线程的五种状态

  • 初始状态 new当创建了一个线程时,会进入此状态。
  • 就绪状态 当初始状态调用了start()方法时,会进入此状态。
  • 运行状态 当就绪状态的线程获得cpu时间片,即调度到它,进入运行状态。
  • 堵塞状态 当调用sleep,wait方法或同步锁定,线程进入堵塞,代码不往下执行,堵塞事件结束后重新进入* 就绪状态,等待cpu调度。

终止状态 线程中断或者执行完所有代码,进入终止状态。

synchronized 隐式锁

synchronize有两种时用,同步方法,同步代码块。synchronize同步方法默认锁的时this,即当前对象,同步代码块可以锁任何对象。死锁线程双方锁了对方所需要的临界资源,导致双方都处于堵塞状态。

同步代码块:

        synchronized (obj){//obj 需要锁的对象
            
        }

lock 显示锁

不同于synchronize(修饰符),lock是可重入锁,是一个对象,他只能锁代码块,由jdk1.5推出的新特性,lock已自身为标记,代替了临界资源互斥锁标记。

创建lock锁:

 private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 创建lock锁对象

 try{
    lock.lock(); // 加锁
    ...
 }finally{
    lock.unlock(); // 解锁
 }

线程之间的通信

~ 线程间的通信 需要临界资源来调用相应的方法 因为锁标记是临界资源所拥有的
 
wait():当临界资源调用wait()方法时 当前线程 放弃时间片 放弃互斥锁标记 进入等待区(进入阻塞状态) 

notify():当临界资源调用notify()时会根据一定策略 唤醒等待区中的某个线程 该线程重新回归就绪状态

notifyAll():当临界资源调用notifyAll()时 唤醒等待区中的所有线程 所有线程进入就绪状态

 

sleep()和wait()区别

它俩来自不同的类,sleep()是Thread类的,wait()是来自于Object类。
sleep() 只让出了CPU,却不会释放对象锁,处于堵塞状态,它需要设置休眠时间。wait()会放弃对象锁,并让出cpu资源,处于等待状态,使用notify()和notifyAll()来唤醒。
sleep() 会抛出InterruptedException异常,需要进行相关处理,而wait()不需要捕获异常。
 

线程安全的集合

CopyOnWriteArrayList :所在包 java . util . concurrent ;读操作远远大于写操作时,效率高,在写时会先创建副本将写操作进行完毕时,再替换原容器,保证读的正确性,但写的效率很低。
 
ConcurrentHashMap : 所在包 java . util . concurrent ; 提高了 HashMap 的并发效率,使用了分级锁,将原本的 hash 表分,成了16 段,一个 hash 表时,有一个线程操作任意一个位置,都会导致 hash 被锁,但分成了 16 段加锁时,一个线程访问一部分时,其他线程可以访问其他部分。
 
 
 

线程池

~ 顾名思义,一个池子用来装线程的容器,可已设定线程分配数量上限,将预先创建线程对象存入池中,并重用线程池中的线程。

~ 好处是减少创建和销毁线程的次数。

线程池的基本接口:Executor

线程池接口:ExecutorService

线程池工具类:Executors,用于创建线程。

newSingleThreadPool 创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作,也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束,那么会有一个新的线程来替代它, 此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

   public class ThreadPoolExecutorTest {
       public static void main(String[] args) {
           ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
           for (int i = 0; i < 10; i++) {
               final int index = i;
               singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
                   public void run() {
                       try {
                           System.out.println(index);
                           Thread.sleep(2000);
                       } catch (InterruptedException e) {
                           e.printStackTrace();
                       }
                   }
               });
           }
       }
   }

 

newFixedThreadPool 创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程,直到线程达到线程池的最大大小。某个线程因为执行异常而结束,那么线程池会补充一个新线程。

   public class ThreadPoolExecutorTest {
       public static void main(String[] args) {
           ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
           for (int i = 0; i < 10; i++) {
               final int index = i;
               fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                   public void run() {
                       try {
                           System.out.println(index);
                           Thread.sleep(2000);
                       } catch (InterruptedException e) {
                           e.printStackTrace();
                       }
                   }
               });
           }
       }
   }

newCachedThreadPool 创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程,那么就会回收部分变量(60秒不执行任务)的线程,当任务数增加时,此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制,线程池大小完全依赖于操作系统(或者说JVM)能够创建的最大线程大小。

    public class ThreadPoolExecutorTest {
        public static void main(String[] args) {
            ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                final int index = i;
                try {
                    Thread.sleep(index * 1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                    public void run() {
                        System.out.println(index);
                    }
                });
            }
        }
    }

newScheduledThreadPool 创建一个定长的线程池,而且支持定时的以及周期性的任务执行,支持定时及周期性任务执行。

    public class ThreadPoolExecutorTest {
        public static void main(String[] args) {
            ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
            scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println("delay 3 seconds");
                }
            }, 3, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }

 

使用

public static void main(String[] args) {
        //创建线程任务对象
        MyRunnable02 mr=new MyRunnable02();
        //获取线程池对象
        ExecutorService es=Executors.newFixedThreadPool(2);
        //调用方法执行线程任务
        es.submit(mr);
        es.submit(mr);
        //销毁线程池
        es.shutdown();
}

最后

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前程有光
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