java 多線程 與線程池

1. 什麼叫多線程：

多線程是為了同步完成多項任務，不是為了提高運行效率，而是為了提高資源使用效率來提高系統的效率。線程是在同一時間需要完成多項任務的時候實現的

 

多線程是這樣一種機制，它允許在程式中並發執行多個指令流，每個指令流都稱為一個線程，彼此間互相獨立。 線程又稱為輕量級進程，它和進程一樣擁有獨立的執行控制，由作業系統負責調度，區別在於線程沒有獨立的儲存空間，而是和所屬進程中的其它線程共用一個儲存空間，這使得線程間的通訊遠較進程簡單。 多個線程的執行是並發的，也就是在邏輯上“同時”，而不管是否是物理上的“同時”。如果系統只有一個CPU，那麼真正的“同時”是不可能的，但是由於CPU的速度非常快，使用者感覺不到其中的區別，因此我們也不用關心它，只需要設想各個線程是同時執行即可。
多線程和傳統的單線程在程式設計上最大的區別在於，由於各個線程的控制流程彼此獨立，使得各個線程之間的代碼是亂序執行的，由此帶來的線程調度，同步等問題，將在以後探討

 

 

因此，使用線程將會從以下五個方面來改善我們的應用程式：

    1. 充分利用CPU資源

    現在世界上大多數電腦只有一塊CPU.因此，充分利用CPU資源顯得尤為重要。當執行單線程程式時，由於在程式發生阻塞時CPU可能會處於空閑狀態。這將造成大量的計算資源的浪費。而在程式中使用多線程可以在某一個線程處於休眠或阻塞時，而CPU又恰好處於空閑狀態時來運行其他的線程。這樣CPU就很難有閒置時候。因此，CPU資源就得到了充分地利用。

    2. 簡化編程模型

    如果程式只完成一項任務，那隻要寫一個單線程的程式，並且按著執行這個任務的步驟編寫代碼即可。但要完成多項任務，如果還使用單線程的話，那就得在在程式中判斷每項任務是否應該執行以及什麼時候執行。如顯示一個時鐘的時、分、秒三個指標。使用單線程就得在迴圈中逐一判斷這三個指標的轉動時間和角度。如果使用三個線程分另來處理這三個指標的顯示，那麼對於每個線程來說就是指行一個單獨的任務。這樣有助於開發人員對程式的理解和維護。

    3. 簡化非同步事件的處理

    當一個伺服器應用程式在接收不同的用戶端串連時最簡單地處理方法就是為每一個用戶端串連建立一個線程。然後監聽線程仍然負責監聽來自用戶端的請求。如果這種應用程式採用單線程來處理，當監聽線程接收到一個用戶端請求後，開始讀取用戶端發來的資料，在讀完資料後，read方法處於阻塞狀態，也就是說，這個線程將無法再監聽用戶端請求了。而要想在單線程中處理多個用戶端請求，就必須使用非阻塞的Socket串連和非同步I/O.但使用非同步I/O方式比使用同步I/O更難以控制，也更容易出錯。因此，使用多線程和同步I/O可以更容易地處理類似於多請求的非同步事件。

    4. 使GUI更有效率

    使用單線程來處理GUI事件時，必須使用迴圈來對隨時可能發生的GUI事件進行掃描，在迴圈內部除了掃描GUI事件外，還得來執行其他的程式碼。如果這些代碼太長，那麼GUI事件就會被“凍結”，直到這些代碼被執行完為止。

    在現代的GUI架構（如SWING、AWT和SWT）中都使用了一個單獨的事件指派線程（event dispatch thread，EDT）來對GUI事件進行掃描。當我們按下一個按鈕時，按鈕的單擊事件函數會在這個事件指派線程中被調用。由於EDT的任務只是對GUI事件進行掃描，因此，這種方式對事件的反映是非常快的。

    5. 節約成本

    提高程式的執行效率一般有三種方法：

    （1）增加電腦的CPU個數。

    （2）為一個程式啟動多個進程

    （3）在程式中使用多進程。

    第一種方法是最容易做到的，但同時也是最昂貴的。這種方法不需要修改程式，從理論上說，任何程式都可以使用這種方法來提高執行效率。第二種方法雖然不用購買新的硬體，但這種方式不容易共用資料，如果這個程式要完成的任務需要必須要共用資料的話，這種方式就不太方便，而且啟動多個線程會消耗大量的系統資源。第三種方法恰好彌補了第一種方法的缺點，而又繼承了它們的優點。也就是說，既不需要購買CPU，也不會因為啟太多的線程而佔用大量的系統資源（在預設情況下，一個線程所佔的記憶體空間要遠比一個進程所佔的記憶體空間小得多），並且多線程可以類比多塊CPU的運行方式，因此，使用多線程是提高程式執行效率的最廉價的方式。

    三、Java的執行緒模式

    由於Java是純物件導向語言，因此，Java的執行緒模式也是物件導向的。Java通過Thread類將線程所必須的功能都封裝了起來。要想建立一個線程，必須要有一個線程執行函數，這個線程執行函數對應Thread類的run方法。Thread類還有一個start方法，這個方法負責建立線程，相當於調用Windows的建立線程函數CreateThread.當調用start方法後，如果線程建立成功，並自動調用Thread類的run方法。因此，任何繼承Thread的Java類都可以通過Thread類的start方法來建立線程。如果想運行自己的線程執行函數，那就要覆蓋Thread類的run方法。

    在Java的執行緒模式中除了Thread類，還有一個標識某個Java類是否可作為線程類的介面Runnable，這個介面只有一個抽象方法run，也就是Java執行緒模式的線程執行函數。因此，一個線程類的唯一標準就是這個類是否實現了Runnable介面的run方法，也就是說，擁有線程執行函數的類就是線程類。

    從上面可以看出，在Java中建立線程有兩種方法，一種是繼承Thread類，另一種是實現Runnable介面，

 

 

 

 

例如手機上的下載功能：

1. 一個介面，需要下載，跳到另外一個介面也需要下載， 這個時候，必須要用到多線程。啟動幾個不同的線程。 因為，前一個線程有可能還沒停止。