Java基础夯实之线程问题全面解析

目录

1. 线程是什么2. 怎样创建线程

2.1 继承Thread类2.2 实现Runnable接口2.3 实现Callable接口2.4 使用线程池创建

3. 线程的状态4. 线程常用方法

1. 线程是什么

操作系统支持多个应用程序并发执行，每个应用程序至少对应一个进程 ，彼此之间的操作和数据不受干扰，彼此通信一般采用管道通信、消息队列、共享内存等方式。当一个进程需要磁盘IO的时候，CPU就切换到另外的进程，提高了CPU利用率。
有了进程，为什么还要线程？因为进程的成本太高了。
启动新的进程必须分配独立的内存空间，建立数据表维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是昂贵的多任务工作方式。线程可以看作轻量化的进程。线程之间使用相同的地址空间，切换线程的时间远小于切换进程的时间。
进程是资源分配的最小单位，而线程是CPU调度的最小单位。每一个进程中至少有一个线程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源，多个线程可以完成多个不同的任务，也就是我们常说的并发多线程。

2. 怎样创建线程

创建线程常用的有四种方式，分别是：

继承Thread类实现Runnable接口实现Callable接口使用线程池创建

分别看一下怎么具体怎么使用代码创建的？

2.1 继承Thread类

1. public class ThreadDemo {
3.     public static void main(String[] args) {
4.         Thread thread = new MyThread();
5.         thread.start(); // 启动线程
6.     }
7. }
9. class MyThread extends Thread {
10.     @Override
11.     public void run() {
12.         System.out.println("关注公众号:一灯架构");
13.     }
14. }

复制代码

输出结果：

关注公众号:一灯架构

start方法用来启动线程，只能被调用一次。
run方法是线程的核心方法，业务逻辑都写在run方法中。

2.2 实现Runnable接口

1. public class ThreadDemo {
3.     public static void main(String[] args) {
4.                                 MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
5.         Thread thread1 = new Thread(myRunnable, "线程1");
6.         Thread thread2 = new Thread(myRunnable, "线程2");
7.         thread1.start(); // 启动线程1
8.         thread2.start(); // 启动线程2
9.     }
10. }
12. class MyRunnable implements Runnable {
13.     private int count = 5;
15.     @Override
16.     public void run() {
17.         while (count > 0) {
18.             System.out.println(Thread.currentThread().getName()
19.                     + "，关注公众号:一灯架构，" + count--);
20.         }
21.     }
22. }

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输出结果：

线程2，关注公众号:一灯架构，4
线程1，关注公众号:一灯架构，5
线程1，关注公众号:一灯架构，2
线程1，关注公众号:一灯架构，1
线程2，关注公众号:一灯架构，3

需要把Runnable实例放到Thread类中，才能执行，Thread对象才是真正的线程对象。
使用实现Runnable接口创建线程方式，相比继承Thread类创建线程，优点是：

实现的方式没有类的单继承性的局限性实现的方式更适合来处理多个线程有共享数据的情况

2.3 实现Callable接口

1. public class ThreadTest {
2.     public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
3.         MyCallable myCallable = new MyCallable();
4.         FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<String>(myCallable);
5.         Thread thread = new Thread(futureTask);
6.         thread.start();
7.         System.out.println(futureTask.get());
8.     }
9. }
11. class MyCallable implements Callable {
12.     @Override
13.     public String call() throws Exception {
14.         return "关注公众号:一灯架构";
15.     }
16. }

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输出结果：

关注公众号:一灯架构

实现Callable接口的线程实例对象，配合FutureTask使用，可以接收返回值。

2.4 使用线程池创建

1. public class ThreadDemo {
3.     public static void main(String[] args)  {
4.         ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
5.         executorService.execute(() -> System.out.println("关注公众号:一灯架构"));
6.     }
7. }

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输出结果：

关注公众号:一灯架构

使用线程池创建线程是工作开发中最常用的方式，优点是：

线程池帮忙管理对象的创建与销毁，减轻开发者工作量线程池帮忙管理任务的调用，资源的创建与分配复用线程和对象，提高使用效率

3. 线程的状态

线程共有6种状态，分别是NEW（初始化）、RUNNABLE（可运行）、WAITING（等待）、TIMED_WAITING（超时等待）、BLOCKED（阻塞）、TERMINATED（终止）。
1.NEW（初始化）
表示创建线程对象之后，还没有调用start方法。
2.RUNNABLE（可运行）
表示调用start方法之后，等待CPU调度。为了便于理解，通常又把RUNNABLE分别RUNNING（运行中）和READY（就绪）。处在RUNNING（运行中）状态的线程可以调用yield方法，让出CPU时间片，然后跟其他处于READY（就绪）一起等待被调度。
3.WAITING（等待）
处于RUNNABLE状态的线程调用wait方法之后，就处于等待状态，需要其他线程显示地唤醒。
4.TIMED_WAITING（超时等待）
处于RUNNABLE状态的线程调用wait(long)方法之后，就处于等待状态，需要其他线程显示地唤醒。
5.BLOCKED（阻塞）
等待进入synchronized方法/代码块，处于阻塞状态。
6.TERMINATED（终止）
表示线程已经执行结束。

4. 线程常用方法

说一下线程有哪些常用的方法。

方法定义	含义	使用方式
public synchronized void start() {……}	启动线程	MyThread myThread = new MyThread(); myThread.start();
public static native Thread currentThread();	获取当前线程实例对象	Thread thread = Thread.currentThread();
public static native void yield();	让出CPU时间片	Thread.yield();
public static native void sleep(long millis);	睡眠指定时间	Thread.sleep(1L);
public void interrupt() {……}	中断线程	MyThread myThread = new MyThread(); myThread.interrupt();
public static boolean interrupted() {……}	判断线程是否已中断	MyThread myThread = new MyThread(); boolean interrupted = myThread.isInterrupted();
public final native boolean isAlive();	判断线程是否是存活状态	MyThread myThread = new MyThread(); boolean alive = myThread.isAlive();
public final String getName() {……}	获取线程名称	MyThread myThread = new MyThread(); String name = myThread.getName();
public State getState() {……}	获取线程状态	MyThread myThread = new MyThread(); Thread.State state = myThread.getState();
public long getId() {……}	获取线程ID	MyThread myThread = new MyThread(); long id = myThread.getId();
public final void join() {……}	等待其他线程执行完再执行	MyThread myThread = new MyThread(); myThread.join();

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