技術標籤：執行緒多執行緒java

執行緒基礎

程序和執行緒

• 程序：正在執行的程式，需要記憶體和CPU資源進行運算執行，
  一個程式包含一個或多個程序
• 執行緒：是程序的組成單元，一個程序包含一個或多個執行緒，每個執行緒負責單獨執行一個任務
• 程序和執行緒的區別：

1. 一個程序包含一個或多個執行緒
2. 每個程序都有自己獨立的記憶體空間，執行緒沒有自己獨立的記憶體空間，執行緒共享所在程序的記憶體空間
3. 程序是重量級的單元，需要系統資源比較多，執行緒是輕量級單元，需要資源比較少

多程序和多執行緒

• 多程序是作業系統可以同時執行多個程序。一個CPU核心一個時間只能執行一個程序，CPU會在多個程序之間進行來回切換，因為速度特別快，使用者感覺不到。
• 多執行緒是一個程序裡面有多個執行緒，CPU執行程序時會來回切換裡面所有的執行緒，每個執行緒會分配到一定的CPU的執行時間（CPU時間片）

多執行緒的應用場景

• JAVAEE企業級開發：大量的使用者需要同時訪問網站的伺服器，如：雙十一、秒殺等。如果伺服器只有一個執行緒，多個使用者需要排隊和伺服器通訊，效率非常低；多執行緒就是一個使用者連線伺服器後，伺服器就會開一個新執行緒負責使用者的通訊，使用者之間就不會相互影響。
• 遊戲開發：同時進行網路通訊、遊戲角色控制、圖形繪製等操作，必須每個用一個執行緒執行。

並行和併發

• 併發：一個CPU在多個執行緒之間快速切換，達到同時執行多個任務的目的
• 並行：多個CPU可以同時執行一個程序中的多個執行緒

執行緒的實現

1、 繼承Thread類

1. 繼承Thread類
2. 重寫run方法
3. 建立執行緒物件，呼叫start方法

/**
 * 自定義執行緒類
 * @author xray
 *
 */
public class MyThread extends Thread{

	/**
	 * 執行執行緒任務的方法
	 */
	public void run(){
		//Thread.currentThread()是獲得系統當前執行的執行緒
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"執行緒執行了！！！");
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		//主執行緒中執行
		System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"執行緒執行了！！！");
		//建立執行緒物件
		MyThread thread1 = new MyThread();
		MyThread thread2 = new MyThread();
		//啟動執行緒
		thread1.start();
		thread2.start();
	}
}

 

2、實現Runnable介面

1. 實現Runnable介面
2. 實現run方法
3. 建立自定義執行緒物件，作為引數傳入Thread物件
4. 呼叫start方法

/**
 * 自定義執行緒類
 * @author xray
 *
 */
public class MyRunnable implements Runnable{

	/**
	 * 實現run方法
	 */
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("當前執行的執行緒是："+Thread.currentThread().getName());
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		//建立Thread物件，傳入Runnable物件
		Thread thread1 = new Thread(new MyRunnable());
		//呼叫start方法
		thread1.start();
		//使用匿名內部類實現Runnable
		Thread thread2 = new Thread(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("匿名內部類，當前執行的執行緒是："+Thread.currentThread().getName());
			}
		});
		thread2.start();
		//使用Lambda實現Runnable
		Thread thread3 = new Thread(()->{
			System.out.println("Lambda，當前執行的執行緒是："+Thread.currentThread().getName());
			});
		thread3.start();
	}

}

3、實現Callable介面

前面兩種方法都不能返回結果，Callable的方法可以返回值

1. 實現Callable介面，實現call方法
2. 建立FutureTask物件，傳入Callable物件
3. 建立Thread物件，傳入FutureTask物件
4. 呼叫Thread物件的start方法
5. 呼叫FutureTask物件的get方法，獲得返回值

/**
 * Callable的實現類
 * @author xray
 *
 */
public class MyCallable implements Callable<Long>{

	@Override
	public Long call() throws Exception {
		System.out.println("執行call的執行緒是："+Thread.currentThread().getName());
		//模擬執行耗時運算
		Long sum = 0L;
		for(int i = 0;i < 100000000L;i++){
			sum += i;
		}
		//返回結果
		return sum;
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		//建立FutureTask物件，傳入Callable物件
		FutureTask<Long> task = new FutureTask<>(new MyCallable());
		//建立Thread，傳入FutureTask物件
		Thread thread = new Thread(task);
		//啟動執行緒
		thread.start();
		//獲得結果
		try {
//			long result = task.get();
			long result = task.get(5,TimeUnit.SECONDS);
			System.out.println("獲得計算結果："+result);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (ExecutionException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (TimeoutException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

執行緒的生命週期

1. 新建
   執行緒new出來，沒有呼叫start方法，CPU沒有分配時間片
2. 就緒
   執行緒呼叫了start方法，CPU準備分配時間片，但是沒有真正分配
3. 執行
   執行緒搶到了CPU，開始執行run方法
4. 阻塞
   
   進入阻塞狀態：
   • 呼叫sleep方法
   • 執行緒的鎖呼叫wait方法
   • 呼叫suspend（掛起）方法
   • 流的IO操作
     
     從阻塞恢復：
   • sleep的時間完畢
   • 鎖呼叫notify或notifyAll方法
   • 呼叫resume（恢復）方法
   • IO操作完畢

阻塞狀態結束後，回到就緒狀態

5. 死亡,run方法執行完畢後執行緒進入死亡狀態