【重磅出擊】 java入門到精通——多線程（上）

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• 1.1進程和線程

Java 多線程（上）1 線程和進程的區別1.1進程和線程

          進程是指一個記憶體中啟動並執行應用程式，每個進程都有自己獨立的一塊記憶體空間，一個進程中可以有多個線程。比如在Windows系統中，一個啟動並執行xx.exe就是一個進程。Java程式的進程裡有幾個線程:主線程, 記憶體回收線程(後台線程)。

     線程是指進程中的一個執行任務(控制單元)，一個進程中可以運行多個線程,多個線程可共用資料。多進程:作業系統中同時啟動並執行多個程式，在同一個進程中同時啟動並執行多個任務;一個進程至少有一個線程，為了提高效率，可以在一個進程中開啟多個控制單元。
 

     並發運行。如：多線程下載軟體。 

     多線程下載:此時線程可以理解為下載的通道，一個線程就是一個檔案的下載通道，多線程也就是同時開起好幾個下載通道.當伺服器提供下載服務時，使用下載者是共用頻寬的，在優先順序相同的情況下，總伺服器會對總下載線程進行平均分配。不難理解，如果你線程多的話，那下載的越快。現流行的下載軟體都支援多線程。可以完成同時運行，但是通過程式啟動並執行結果發現，雖然同時運行，但是每一次結果都不一致。
 

因為多線程存在一個特性：隨機性。  

造成的原因：CPU在瞬間不斷切換去處理各個線程而導致的。  

可以理解成多個線程在搶cpu資源。  

1.2 線程與進程的比較

     線程具有許多傳統進程所具有的特徵，故又稱為輕型進程或進程元；而把傳統的進程稱為重型進程，它相當於只有一個線程的任務。在引入了線程的作業系統中，通常一個進程都有若干個線程，至少需要一個線程。

進程與線程的區別：

     1.進程有獨立的進程空間，進程中的資料存放空間（堆空間和棧空間）是獨立的。

     2.線程的堆空間是共用的，棧空間是獨立的，線程消耗的資源也比進程小，相互之間可以影響的。

     

    如果想詳細瞭解線程與進程請看我的《線程與進程的詳細分析》。

2. 建立線程   2.1 建立線程第一種方式（繼承）:

     1.  建立一個類,繼承Thread

     2.  複寫 run方法

     3.  建立一個線程對象

     4.  啟動線程(線程對象.start())

代碼如下：

class MyThread extends Thread{public void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("MyThread---->"+ i);}}}class ThreadDemo1 {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("main------>" +i);if(i == 10){new MyThread().start();}}    }}

   2.2 建立線程第二種方式（實現）:

      實現Runnable介面
     1.  子類覆蓋介面中的run方法。
     2.  通過Thread類建立線程，並將實現了Runnable介面的子類對象作為參數傳遞給Thread類的建構函式。
     3.  Thread類對象調用start方法開啟線程。代碼如下：

class MyThread2 implements Runnable {public void run() {// 線程體for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("MyThread2----->" + i);}}}public class ThreadDemo2 {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 100; i++) {System.out.println("main-->" +i);if (i == 10) {new Thread(new MyThread2()).start();}}}}

         現在我們通過一個經典案例來說明這兩種方式的區別：

售票的例子，這個例子基本上每一本java入門書上都會有！

需求：有50張票需要3個售票視窗賣出；用兩種開啟線程方式買票，觀察兩種方式買票的結果有什麼不同？

   1.  繼承Thread方式

class Ticket1 extends Thread{int num = 20;public Ticket1(String name){super(name);}public void run() {for (int i = 0; i < 100; i++) {if(num >0) {System.out.println(getName()+"賣出第" +num-- +"張");}}}}public class TicketDemo {public static void main(String[] args) {//3個視窗買new Ticket1("售票員-1").start();new Ticket1("售票員-2").start();new Ticket1("售票員-3").start();}　　}

輸出結果的一部分：

 售票員-1賣出第50張

  售票員-3賣出第50張

  售票員-2賣出第50張

  售票員-3賣出第49張

  售票員-1賣出第49張

  售票員-3賣出第48張

  售票員-3賣出第47張

   2.  實現Runnable方式

class Ticket2 extends Object implements Runnable{int num = 20;public void run() {for (int i = 0; i < 50; i++) {if(num >0) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"賣出第" +num-- +"張");

}}}}public class TicketDemo2 {public static void main(String[] args) {Runnable target = new Ticket2();new Thread(target,"售票員-1").start();new Thread(target,"售票員-2").start();new Thread(target,"售票員-3").start();}}

輸出結果的一部分：

    

   售票員-1賣出第50張

   售票員-3賣出第48張

   售票員-2賣出第49張

   售票員-3賣出第46張

   售票員-2賣出第45張

   售票員-2賣出第43張

currentThread()：返回對當前正在執行的線程對象的引用。

getName()：擷取線程名稱。

setName()設定線程名字。

將兩種方法的輸出結果進行比較，我們會發現

     繼承Thread類的輸出結果一共列印了150條，說明一條票被賣了三次，這顯然是不正確的。

   而實現Runnable介面卻沒有出現這樣的問題。

   

解釋：

    因為一個線程只能啟動一次，通過Thread實現線程時，線程和線程所要執行的任務是捆綁在一起的。也就使得一個任務只能啟動一個線程，不同的線程執行的任務是不相同的，所以沒有必要，也不能讓兩個線程共用彼此任務中的資源。

    一個任務可以啟動多個線程，通過Runnable方式實現的線程，實際是開闢一個線程，將任務傳遞進去，由此線程執行。可以執行個體化多個 Thread對象，將同一任務傳遞進去，也就是一個任務可以啟動多個線程來執行它。這些線程執行的是同一個任務，所以他們的資源是共用。

兩種不同的線程實現方式本身就決定了其是否能進行資源共用

繼承Thread

同份資源不共用並且由於java的單繼承，程式以後不便於擴充。

實現Runnable:(推薦)

多個線程共用一個目標資源，適合多執行緒同一份資源。

該類還可以繼承其他類，也可以實現其他介面。

3 線程的生命週期

   

3.1 線程的生命週期之建立和就緒狀態

建立：當程式使用new建立一個線程後，該線程處於建立狀態，此時他和其他java對象一樣，僅僅由Java虛擬機器為其分配記憶體並初始化成員變數值。【 Thread r = new Thread() 】

就緒：當線程對象調用start()方法後，該線程處於就緒狀態，線程計入線程隊列排隊，此時該狀態線程並未開始執行，它僅表示可以運行了。至於該線程何時運行，取決於JVM線程調度器的調度。【 r.start() 】

3.2 線程的生命週期之運行和阻塞狀態

運行：若處於就緒狀態的線程獲得了CPU，開始執行run()線程執行體，該線程處於執行狀態。

阻塞：線程運行過程中需要被中斷，目的是是其他的線程獲得執行的機會。該狀態就會進入阻塞狀態。

注意：阻塞狀態不能直接轉成運行狀態，阻塞狀態只能重新進入就緒狀態。

3.3 線程的生命週期之死亡

run()執行完成，線程正常結束; 線程拋出未捕獲的Exception或Error;

調用線程的stop()。(易導致死結，不推薦)

注意：

主線程結束後，其他線程不受其影響，不會隨之結束;

一旦子線程啟動起來後，就擁有和主線程相等地位，不受主線程影響。

測試線程是否活著，可用線程對象的isAlive()方法。當線程處於就緒，運行，阻塞狀態返回true。當線程處於建立和死亡狀態，返回false。

已死亡的線程是不可以通過start()方法喚醒線程的，否則引發IllegalThreadStateException異常；

       樓豬不是什麼大牛，但自我評價覺得還總結的不錯，挺適合新手。 如果發現哪裡錯了，望各位大牛指點！