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线程与进程区别
每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。线程是一组指令的集合,或者是程序的特殊段,它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。
使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理,程序的运行速度可能加快,在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换,更多的线程需要更多的内存空间,线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。通常块模型数据是在多个线程间共享的,需要防止线程死锁情况的发生。
总结:进程是所有线程的集合,每一个线程是进程中的一条执行路径。
为什么要使用多线程?
思考生活问题?
现在有1000顿的水,目前只有小明一个人去打水,但是小明每小时打水200顿,现在要求一小时内把水全部打完,请问怎么解决?
如果小明一个人将水全部打完需要五个小时。
解决办法:
在加四个人同时打水,分别为小军、小红、小玲、小小,加上小明一共五个人同时去打水,五个人每小时打水200千克,那么一小时后就可以完成打完一顿水。
总结:多线程的好处提高程序的效率。
多线程应用场景?
答:主要能体现到多线程提高程序效率。
举例:迅雷多线程下载、分批发送短信等。
多线程创建方式
第一种继承Thread类 重写run方法
/**
 * @classDesc: 功能描述:(创建多线程例子-Thread类 重写run方法)
 * @version: v1.0
 */
class CreateThread extends Thread {
    // run方法中编写 多线程需要执行的代码
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("i:" + i);
        }
    }
}
public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("-----多线程创建开始-----");
        // 1.创建一个线程
        CreateThread createThread = new CreateThread();
        // 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法
        System.out.println("-----多线程创建启动-----");
        createThread.start();
        System.out.println("-----多线程创建结束-----");
    }
}
 运行结果:
 调用start方法后,代码并没有从上往下执行,而是有一条新的执行分之。
注意:画图演示多线程不同执行路径。
 第二种实现Runnable接口,重写run方法
代码:
/**
 * @classDesc: 功能描述:(创建多线程例子-Thread类 重写run方法)
 * @version: v1.0
 */
class CreateRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("i:" + i);
        }
    }
}
/**
 * @classDesc: 功能描述:(实现Runnable接口,重写run方法)
 * @version: v1.0
 */
public class ThreadDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("-----多线程创建开始-----");
        // 1.创建一个线程
        CreateRunnable createThread = new CreateRunnable();
        // 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法
        System.out.println("-----多线程创建启动-----");
        Thread thread = new Thread(createThread);
        thread.start();
        System.out.println("-----多线程创建结束-----");
    }
}
 第三种使用匿名内部类方式
System.out.println("-----多线程创建开始-----");
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println("i:" + i);
        }
    }
});
thread.start();
System.out.println("-----多线程创建结束-----");
 使用继承Thread类还是使用实现Runnable接口好?
使用实现实现Runnable接口好,原因实现了接口还可以继续继承,继承了类不能再继承。
启动线程是使用调用start方法还是run方法?
开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法,而是start方法 调用run知识使用实例调用方法。
获取线程对象以及名称
常用线程api方法
| start() | 启动线程 | 
| currentThread() | 获取当前线程对象 | 
| getID() | 获取当前线程ID Thread-编号 该编号从0开始 | 
| getName() | 获取当前线程名称 | 
| sleep(long mill) | 休眠线程 | 
| Stop() | 停止线程 | 
常用线程构造函数
| Thread() | 分配一个新的 Thread 对象 | 
| Thread(String name) | 分配一个新的 Thread对象,具有指定的 name正如其名。 | 
| Thread(Runable r) | 分配一个新的 Thread对象 | 
| Thread(Runable r, String name) | 分配一个新的 Thread对象 | 
守护线程
Java中有两种线程,一种是用户线程,另一种是守护线程。
用户线程是指用户自定义创建的线程,主线程停止,用户线程不会停止
守护线程当进程不存在或主线程停止,守护线程也会被停止。
使用setDaemon(true)方法设置为守护线程
/**
 * 什么是守护线程? 守护线程 进程线程(主线程挂了) 守护线程也会被自动销毁.
 *
 * @classDesc: 功能描述:(守护线程)
 * @version: v1.0
 */
public class DaemonThread {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                    }
                    System.out.println("我是子线程...");
                }
            }
        });
        thread.setDaemon(true);
        thread.start();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (Exception e) {
            }
            System.out.println("我是主线程");
        }
        System.out.println("主线程执行完毕!");
    }
}
 多线程运行状态
 线程从创建、运行到结束总是处于下面五个状态之一:新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态及死亡状态。
新建状态
当用new操作符创建一个线程时,例如new Thread(r),线程还没有开始运行,此时线程处在新建状态。当一个线程处于新生状态时,程序还没有开始运行线程中的代码。
就绪状态
一个新创建的线程并不自动开始运行,要执行线程,必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程,start()方法创建线程运行的系统资源,并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后,线程就处于就绪状态。
处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法,线程还必须同其他线程竞争CPU时间,只有获得CPU时间才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中,不可能同时运行多个线程,一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。
运行状态
当线程获得CPU时间后,它才进入运行状态,真正开始执行run()方法。
阻塞状态
线程运行过程中,可能由于各种原因进入阻塞状态:
1>线程通过调用sleep方法进入睡眠状态;
2>线程调用一个在I/O上被阻塞的操作,即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者;
3>线程试图得到一个锁,而该锁正被其他线程持有;
4>线程在等待某个触发条件;
死亡状态
有两个原因会导致线程死亡:
-  
run方法正常退出而自然死亡,
 -  
一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。
 
为了确定线程在当前是否存活着(就是要么是可运行的,要么是被阻塞了),需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞,这个方法返回true;如果线程仍旧是new状态且不是可运行的,或者线程死亡了,则返回false。
join()方法作用
join作用是让其他线程变为等待,t1.join();// 让其他线程变为等待,直到当前t1线程执行完毕,才释放。
thread.Join把指定的线程加入到当前线程,可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。比如在线程B中调用了线程A的Join()方法,直到线程A执行完毕后,才会继续执行线程B。
需求:
创建一个线程,子线程执行完毕后,主线程才能执行。
class JoinThread implements Runnable {
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---i:" + i);
        }
    }
}
/**
 * @classDesc: 功能描述:(Join方法)
 * @version: v1.0
 */
public class JoinThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        JoinThread joinThread = new JoinThread();
        Thread t1 = new Thread(joinThread);
        Thread t2 = new Thread(joinThread);
        t1.start();
        t2.start();
        try {
            //其他线程变为等待状态,等t1线程执行完成之后才能执行join方法。
            t1.join();
        } catch (Exception e) {
        }
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println("main ---i:" + i);
        }
    }
}
 优先级
现代操作系统基本采用时分的形式调度运行的线程,线程分配得到的时间片的多少决定了线程使用处理器资源的多少,也对应了线程优先级这个概念。在JAVA线程中,通过一个int priority来控制优先级,范围为1-10,其中10最高,默认值为5。下面是源码(基于1.8)中关于priority的一些量和方法。
class PrioritytThread implements Runnable {
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().toString() + "---i:" + i);
        }
    }
}
/**
 * @classDesc: 功能描述:(Join方法)
 * @version: v1.0
 */
public class ThreadDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        PrioritytThread prioritytThread = new PrioritytThread();
        Thread t1 = new Thread(prioritytThread);
        Thread t2 = new Thread(prioritytThread);
        t1.start();
        // 注意设置了优先级, 不代表每次都一定会被执行。 只是CPU调度会有限分配
        t1.setPriority(10);
        t2.start();
    }
}
 Yield方法
Thread.yield()方法的作用:暂停当前正在执行的线程,并执行其他线程。(可能没有效果)
yield()让当前正在运行的线程回到可运行状态,以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。因此,使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步的目的,因为,让步的线程可能被线程调度程序再次选中。
结论:大多数情况下,yield()将导致线程从运行状态转到可运行状态,但有可能没有效果。
多线程分批处理数据
需求:目前蚂蚁课堂有10万个用户,现在蚂蚁课堂需要做活动,给每一个用户发送一条祝福短信。
为了提高数程序的效率,请使用多线程技术分批发送据。
每开一个线程,都会占用CPU资源
服务器(电脑)配置 CPU 核数
新建用户实体类
/**
 * @classDesc: 功能描述:(用户实体类)
 * @version: v1.0
 */
public class UserEntity {
    private String userId;
    private String userName;
    public String getUserId() {
        return userId;
    }
    public void setUserId(String userId) {
        this.userId = userId;
    }
    public String getUserName() {
        return userName;
    }
    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }
}
 建立多线程UserThread 执行发送短信
class UserThread extends Thread {
    private List<UserEntity> list;
    /**
     * 通过构造函数 传入每个线程需要执行的发送短信内容
     *
     * @param list
     */
    public UserThread(List<UserEntity> list) {
        this.list = list;
    }
    /**
     * @methodDesc: 功能描述:(分批发送短信)
     * @param:
     * @returnType: void
     */
    public void run() {
        for (UserEntity userEntity : list) {
            System.out.println("threadName:" + Thread.currentThread().getName() + "-学员编号:" + userEntity.getUserId()
                    + "---学员名称:" + userEntity.getUserName());
            // 调用发送短信具体代码
        }
    }
}
 初始化数据
/**
 * @methodDesc: 功能描述:(初始化数据)
 * @param:
 * @returnType: void
 */
public static List<UserEntity> init() {
    List<UserEntity> list = new ArrayList<UserEntity>();
    for (int i = 1; i <= 140; i++) {
        UserEntity userEntity = new UserEntity();
        userEntity.setUserId("userId" + i);
        userEntity.setUserName("userName" + i);
        list.add(userEntity);
    }
    returnlist;
}
 计算分页工具类
public class ListUtils {
    /**
     * @methodDesc: 功能描述:(list 集合分批切割)
     * @param: @param
     * list
     * @param: @param
     * pageSize
     * @param: @return
     * @returnType:@param list 切割集合
     * @returnType:@param pageSize 分页长度
     * @returnType:@return List<List < T>> 返回分页数据
     */
    static public <T> List<List<T>> splitList(List<T> list, int pageSize) {
        int listSize = list.size();
        int page = (listSize + (pageSize - 1)) / pageSize;
        List<List<T>> listArray = new ArrayList<List<T>>();
        for (int i = 0; i < page; i++) {
            List<T> subList = new ArrayList<T>();
            for (int j = 0; j < listSize; j++) {
                int pageIndex = ((j + 1) + (pageSize - 1)) / pageSize;
                if (pageIndex == (i + 1)) {
                    subList.add(list.get(j));
                }
                if ((j + 1) == ((j + 1) * pageSize)) {
                    break;
                }
            }
            listArray.add(subList);
        }
        return listArray;
    }
}
 实现发送短信
public static void main(String[] args) {
    // 1.初始化用户数据
    List<UserEntity> listUserEntity = init();
    // 2.计算创建创建多少个线程并且每一个线程需要执行“分批发送短信用户”
    // 每一个线程分批跑多少
    int userThreadPage = 50;
    // 计算所有线程数
    List<List<UserEntity>> splitUserList = ListUtils.splitList(listUserEntity, userThreadPage);
    int threadSaze = splitUserList.size();
    for (int i = 0; i < threadSaze; i++) {
        List<UserEntity> list = splitUserList.get(i);
        UserThread userThread = new UserThread(list);
        // 3.执行任务发送短信
        userThread.start();
    }
}
 作业题
现在有T1、T2、T3三个线程,你怎样保证T2在T1执行完后执行,T3在T2执行完后执行
代码:
public class JoinThreadDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println("t1,i:" + i);
                }
            }
        });
        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    t1.join();
                } catch (Exception e) {
                    // TODO: handle exception
                }
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println("t2,i:" + i);
                }
            }
        });
        Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    t2.join();
                } catch (Exception e) {
                    // TODO: handle exception
                }
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    System.out.println("t3,i:" + i);
                }
            }
        });
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
    }
}
 面试题
进程与线程的区别?
答:进程是所有线程的集合,每一个线程是进程中的一条执行路径,线程只是一条执行路径。
为什么要用多线程?
答:提高程序效率
多线程创建方式?
答:继承Thread或Runnable 接口。
是继承Thread类好还是实现Runnable接口好?
答:Runnable接口好,因为实现了接口还可以继续继承。继承Thread类不能再继承。
你在哪里用到了多线程?
答:主要能体现到多线程提高程序效率。
举例:分批发送短信、迅雷多线程下载等。
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