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  • Java多线程的基本概念及意义

    一、线程依赖于进程而存在。
               进程,正在运行的程序。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。

    二、多进程的意义:
           单进程的计算机只能做一件事,而现在都可以做多件事情,支持多进程,可以在一个时间段内执行多个任务。 提高CPU的使用率~

            问题:
                        一边玩游戏,一边听音乐是同时进行吗?
                        不是。因为单COU在某一个时间点上只能做一件事情。(多核可以实现,但是会有很多进程,就不行了)
                        而我们在玩游戏,或者听音乐的时候,是CPU在做着程序间的高效切换让我们觉得是同时进行的。    切换时间超短。

    三、线程:
              1.在同一个进程内又可以执行多个任务,而每一个任务我们就可以看成是一个线程。
              2.是程序的执行单元,执行路径。是程序使用CPU的最基本的单位。
                      a.如果程序只有一条执行路径,那么该程序就是单线程程序
                      b.如果程序有多条执行路径,那么该程序就是多线程程序
    四、多线程的意义:
               1.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。
                2.程序的执行其实都是在抢CPU的资源,CPU的执行权。
                3.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。
                4.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。

     
    五、并行和并发:
            A: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
            B: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

    六、Java运行原理
            java命令会启动java虚拟机,启动JVM,等于启动了一个应用程序,也就是启动了一个进程。该进程会自动启动一个“主线程”,然后主线程去调用某个类的main方法。所以main方法运行在主线程中。在此之前的所有程序都是单线程。
            jvm虚拟机至少启动了垃圾回收线程和主线程(调用main方法),所以是多线程的
                    垃圾回收是以防出现内存溢出

    C/C++可以去调用系统功能并创建进程,然后由Java去调用,实现多线程程序(Java不可以直接调用系统功能)

    七、继承Thread(线程)类
            a.自定义类继承Thread类。
            b.在自定义类中重写run()方法(run()方法执行需要被线程执行的代码)。
            c.创建对象。
            d.启动线程。

    1. public class MyThread  extends Thread{  
    2.         //比较耗时的程序才执行线程  
    3.         public void run() {  
    4.                  //添加需要被线程的代码  
    5.         }  
    6. }      
    7. public class MyThreadDemo {  
    8.         public static void main(String[] args) {  
    9.                 MyThread my = new MyThread();  
    10.                   //my.run(); 直接调用无线程效果  
    11.                   //若直接调用run()方法就相当于普通方法的调用   
    12.                   //因此还有另一个方法start();          
    13.                   //run()仅仅是封装被线程执行的代码,直接调用是普通方法  
    14.                   //start()首先启动了线程,然后由jvm调用线程的run()方法  
    15.                   my.start();  
    16.                   //my.start();再此调用,相当于my线程被调用了两次,出现IllegalThreadStateException:非法的线程状态  
    17.                   
    18.                   //若想两个线程启动,需创建两个对象。  
    19.           MyThread my1 = new MyThread();  
    20.                   MyThread my2 = new MyThread();  
    21.    
    22.                   my1.start();  
    23.                   my2.start();  
    24.         }  
    25. }   

    public final String  getName();  //该方法可以获取线程的名称,在自定义类中的 run方法中使用   默认显示Thread-0,Thread-1...
    八、自定义线程的名称两种方法:
                a.public final String  setName();  //该方法可以自定义线程的名称,在主类中调用my1.setName("***");   
                b.通过在自定义类中加入带参构造方法如public MyThread(String name) {super(name);} ,然后创建对象时直接加入名称如MyThread my1 = new MyThread(“第一个线程”);   

    九、线程调度(两种)以及设置线程优先级:
                1.分时调度模型。所有线程轮流使用CPU的使用权,平均分配每个线程占用CPU的时间片
                2.抢占式调度模型。优先让优先级高的线程使用CPU,若相同,则随机选择,优先级高的线程获取CPU的时间片相对多一些。
    Java使用的是抢占式调度模型。
    设置线程优先级:
                public final int getPriority();  //返回线程对象的优先级。默认优先级是5。
                public final void setPriority(); //设置线程的优先级。  
                MAX_PRIORITY最大优先级值是10
                MIN_PRIORITY最小优先级是1
                NORM_PRIORITY默认优先级是5
    线程优先级别高仅仅表示线程获取的CPU时间片的几率高,但是要在多次运行的时候才能看到比较好的效果。

    十、线程控制:
                父类(Thread)方法:
               a.线程休眠
                         public static void sleep(long millis); 
                         //指定毫秒内休眠    
                         //自定义类中run()里调用 Thread.sleep(millis);
               b.线程加入   
                         public final void join();  
                         //等待该线程终止,其他线程再开始  
                         //主类中调用
               c.线程礼让
                         public static void yield(); 
                         //暂停当前正在执行的线程对象,并执行其他线程
                         //自定义类中调用
                         //让多个线程的执行更和谐,但不能保证一个线程一次。
               d.后台线程
                         public final void setDaemon(boolean on);
                         //将该线程标记为守护线程或用户线程,当正在运行的线程都是守护线程时(即主线程灭亡,守护线程随之消失),Java虚拟机退出
                        //该方法必须在启动线程前调用
                        //主类中调用
               e.中断线程
                         public final void stop();
                         //该方法已过时,但还可以使用。不建议使用,显示stop();
                         //多长时间线程没有进行就结束了
                         //主类中调用
                         public void interrupt();
                         //把线程的状态终止,抛出异常InterruptedException

    十一、线程的生命周期
    1. 新建:创建线程对象
    2. 就绪:有执行资格,没有执行权
    3. 运行:有执行资格,有执行权权  
      •   阻塞:由于一些操作让线程处于该状态。没有执行资格,没有执行权,而另一些操作却可以把它激活,激活后处于就绪状态
    4. 死亡:线程对象变成垃圾,等待回收

    新建→(start())→就绪→(获取到了CPU的执行权)→运行→(run()结束、中断线程)→死亡(等待被回收)
    运行时也许会有阻塞sleep(),wait(),时间(sleep())到后或唤醒(notify())后绕到就绪状态,再运行
    被别的线程抢到执行权就回到就绪状态

    十二、实现多线程的方式:
    方式一:继承Thread类
                  a.自定义类继承Thread类
                  b.在自定义类中重写run()方法
                  c.创建自定义类的对象
                  d.启动线程的对象
    方式二:实现Runnable接口(大多数使用)
                  a.自定义类实现Runnable接口
                  b.在自定义类中重写run()方法
                  c.创建自定义类的对象
                  d.创建Thread类的对象,并把c步骤创建的对象作为构造参数传递
                  优点:避免由于单继承带来的局限性
                            适合多个程序的代码处理同一个资源的情况,把线程同程序的代码、数据有效分离,较好的体现了面向对象的设计思想。
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