进程: 是操作系统结构的基础,是一个正在执行的程序,计算机中正在运行的程序实例。
线程(Thread): 是进程中某个单一顺序的控制流,是程序运行的基本执行单元,任何一个程序中至少需要一个主线程。
使用线程的好处:
- 异步处理
- 简化编程模型
- 提高CPU使用
- 程序执行思路步骤清晰,顺序分明
创建线程:
方法一:继承Thread类
public class MyThread extends Thread{ }
方法二:实现Runnable接口
public class MyThread2 implements Runnable{ }
多线程的创建步骤:
Step1:建立多个类继承Thread类或实现Runnable接口
Step2:实现run方法
Step3:实例化线程类并调用start方法
run方法是线程类中最重要的方法,该线程中所需要单独执行的业务逻辑都需在run方法中执行;
run方法不需要我们自己调用,当调用stat()方法时将自动调用run方法,直到run方法执行完毕或人为停止或挂起。
自定义线程:
/**自定义线程*/
public class MyThread extends Thread{
/**通过构造方法传入线程的名称 */
public MyThread(String name) {
super(name);
System.out.println(getState());
}
/**run方法是线程的核心方法,用于实现线程要处理的业务 */
@Override
public void run() {
System.out.println("线程运行中");
System.out.println(getState());
}
public static void main(String[] args) {
//创建线程对象
MyThread thread = new MyThread("");
//启动线程
thread.start();
System.out.println(thread.getState());
}
}
线程的生命周期:
状态 | 关键字 | 说明 |
准备就绪 | new | 线程构建,未调用start方法 |
运行时 | runable | 调用start方法启动进入run方法 |
阻塞等待 | wait | 调用线程的挂起方法 |
终止完成 | terminated | run方法执行完毕 |
多线程的处理原理:
由CPU随机处理多条线程中的代码任务,通过交替执行多线程来实现多任务的处理(CPU在同一单位时间内只能执行一条线程的代码)。
控制线程的主要方法:
当进程中出现多线程时,多个线程是相互制约的,我们需要对线程的执行加以控制。
方法 | 说明 |
getState() | 获取线程的当前状态 |
isAlive() | 判断线程的状态 |
start() | 启动线程 |
stop() | 终止当前线程(过时方法) |
suspend() | 挂起线程 |
resume() | 将挂起的线程恢复运行 |
interrupt() | 打断线程 |
join() | 等待线程执行完毕 |
yield() | 暂缓线程 |
sleep() | 线程等待 |
wait() | 线程等待 |
notify() | 唤醒线程 |
notifyAll() | 唤醒所有处于wait等待的线程 |
注:
- 线程一旦进入终止状态,将无法再重新启动,只能通过创建新线程解决;
- suspend和resume必须结合使用,用于将线程挂起和恢复(该方法容易造成线程的死锁问题),由于suspend方法挂起线程后将锁定线程中的数据,导致其他线程无法对其访问,从而引起线程死锁;
- join表示将线程加入队列,使异步线程成为同步线程,join方法必须在start启动后调用;
- sleep方法使当前线程延迟一定的毫秒数后执行,该方法只能在当前线程中操作;
- wait用于阻塞线程,调用wait方法的对象必须处于同步锁定状态;
- 使用wait阻塞的线程,必须要在另一条并发线程中通过notify方法唤醒;
- wait方法和notify方法都属于Object的方法,虽然每个对象都具备这两个方法,但是却能对线程起到控制的作用,每个对象都有自身的对象锁,因此都可以通过wait方法对线程起到阻塞的作用;
- stop方法用于停止线程,让线程进入终止状态。
stop方法在多线程并发访问(多条线程中存在同一个数据被同时访问)时存在安全隐患,提前结束一条线程将导致该线程中锁定的数据也会提交释放,其它并发线程将非法获得释放的数据,最终引起程序计算数据的错误,并且stop导致的线程结束情况也无法通知给其它线程,无法让其它线程进行程序补救。
wait和sleep的区别点:
- 拥有对象不同;
- wait可以释放对象锁,sleep保留对象锁;
- wait可以是任意对象来调用,sleep只能当前线程调用;
- wait可以通过notify随时唤醒,sleep只能等待设定的时间结束后自然唤醒,否则将发生异常;
- wait必须在同步方法或同步块中进行调用,sleep可以在任意位置调用。
synchronized
synchronized表示线程同步。
synchronized修饰方法,则表示该方法是同步方法,同步方法将锁定方法中的数据,其他线程将在该方法执行才能对该方法进行再次调用。
synchronized用于解决线程异步带来的问题,可以将方法对象进行锁定,只有当前线程能够访问锁定的数据对象,执行完毕后将自动释放对象锁,以便于其他线程继续访问。
public class User {
private static User user;
private User(){}
/** 单例模式 */
public synchronized static User getInstance(){
if(user == null){
//暂缓线程
Thread.yield();
user = new User();
}
return user;
}
}