进程、线程、多线程

蔚落 2024-03-26 16:50 19阅读 0赞

## 一、线程与进程 ##

> 一个进程就是一个应用程序，进程包含线程  
> 一个进程至少包含一个线程，大部分都是有多条线程在执行任务  
> **进程**是系统资源**分配资源的最小单位**

> 线程是进程内部的一个执行任务  
> 线程内多个线程是共享进程资源的，**线程**是**资源调度的最小单位**

Java程序是否是多线程的吗?

> 答：Java是多线程的，至少有main线程

## 二、线程创建【重点】 ##

Thread

> 创建线程的方式有很多  
> **1.** **继承Thread**  
> **2.** **实现Runnable接口**  
> 3. 使用Callable和Future来完成  
> 4. 使用线程池获得线程

### **2.1继承Thread** ###

1.  自定义类

1.  继承Thread类

1.  重写run方法

1.  创建子类对象

1.  调用start方法启动线程

1.  **start（）方法内部执行时会调用run（）方法**

### **2.2实现Runnable接口** ###

1.  自定义类

1.  实现Runnable接口

1.  重写run方法

1.  创建自实现类对象

1.  把子实现类对象当构造方法的方法参数来创建Thread对象

1.  有thread调用start方法开启线程

### **2.3区别** ###

继承Thread开启线程和实现Runnable接口开启线程的区别？

答：

1.一个继承，一个实现

2.继承Thread后，值集创建对象即可调用start开启线程

3.实现Runnable接口的子类，还需要在创建Thread类对象才开调用start开启线程

4.从使用便捷度来说，继承Thread开启线程会方便一点

5.继承Thread类就限制了该类在继承别的类，因为只能单继承，而实现接口的同时可以继承别的类，并且还**允许多继承**

**所以推荐使用接口来实现（扩展性比较好）**

## 三、线程状态 ##

ps：草图，后续更改完善

![0fe75c83ceda638e0f63a084311978fd.png][]

## 四、线程优先级 ##

默认优先级是5,最高是10,最低是1,不能越界

注意：不是一定优先级高的先执行,只是大概率上会是

## 五、线程名 ##

默认线程名,从Thread-0开始

通过**setName**设置线程名

eg： thread0.setName("绿皮");

获得线程的名字

System.out.println(Thread.currentThread( ).getName( ));

通过构造方法设置线程名

Thread thread = new Thread("和谐号")

## 六、线程安全 ##

### **6.1线程安全：** ###

1、完整的步骤可能会被破坏，（要保证方法执行步骤的完整性）

1.  线程内的数据可能会被别的线程修改

*  临界资源：共享资源(同⼀个对象)，一次只可以有一个线程操作，才可以保证准确性

*  原子操作：不可拆分的步骤，被视作一个整体。其步骤不能打乱

### **6.2线程的安全方式** ###

同步方法 （

给方法加锁，即设置同步锁关键词**synchronized**

锁对象是当前对象，即this）

同步代码块（

将需要安全的代码块使用同步代码块包裹，设置锁对象

锁可以是任意对象，但是**锁必须是同一个锁**，才能锁住，保证安全）

其实就是给需要“同步”，需要“安全”，“步骤一致，不能打乱”的代码**加锁**

### 6.3sleep和wait ###

加锁后,sleep"抱着锁睡觉",是说**线程休眠不会让出锁**,即不会让出资源,其他线程无法执行,等着这个线程休眠结束并且执行完毕。

wait会让出锁，让可以执行、所需资源充足的线程执行。

## 七、线程通信\[熟悉\] ##

### **7.1 介绍** ###

线程通信,就是线程之间产生联系.

即通知,例如线程A执行到一定时候会停下,同时通知另外的线程B执行,线程B执行到一定时候,也停下,通知线程A执行

以上操作需要Object类的方法

*  wait() 让当前线程等待

*  notify() 唤醒一个（随机一个）处于等待状态的线程

*  notifyAll() 唤醒所有处于等待状态的线程

### **7.2 两个个线程通信** ###

// 具体哪台打印机执行的标志
        private int flag = 1;
    
        // 现在使用同步方法,print1和print2方法由同一个对象打印机对象调用
        // print1方法和print2方法锁是同一个,是this,即打印机对象
        public synchronized void print1() {
            if (flag != 1) {
                try {
                    // 锁是谁,就用谁调用wait
                    // 当前线程就陷入等待,会让出资源释放锁
                    this.wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace( );
                }
            }
            System.out.print("1 ");
            System.out.print("2 ");
            System.out.print("3 ");
            System.out.print("4 ");
            System.out.print("\r\n");
    
            // 干完活,修改标志
            flag = 2;
    
            // 通知另外一个处于等待状态的线程
            // 锁是谁,用谁调用方法
            this.notify();
        }
    
    // print2同print1，flag为2时运行

**锁是谁,就用谁调用wait**

如果没有加锁,直接调用该方法唤醒线程,会报错IllegalMonitorStateException

**锁是谁,用谁调用方法**

// 锁对象
        private Object obj = new Object();
    
        // 具体哪台打印机执行的标志
        private int flag = 1;
    
        // 现在使用同步方法,print1和print2方法由同一个对象打印机对象调用
        // print1方法和print2方法锁是同一个,是this,即打印机对象
        public void print1() {
            // 同步代码块,现在锁是字节码文件
            synchronized(Printer.class) {
                if (flag != 1) {
                    try {
                        // 锁是谁,就用谁调用wait
                        // 当前线程就陷入等待,会让出资源释放锁
                        // 用字节码锁来调用wait方法
                        Printer.class.wait( );
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace( );
                    }
                }
                System.out.print("1 ");
                System.out.print("2 ");
                System.out.print("3 ");
                System.out.print("4 ");
                System.out.print("\r\n");
    
                // 干完活,修改标志
                flag = 2;
    
                // 通知另外一个处于等待状态的线程
                // 只能唤醒在此对象监视器(加过锁的)上等待的单个线程.
                // 如果没有加锁,直接调用该方法唤醒线程,会报错IllegalMonitorStateException
                // 锁是谁,用谁调用方法
                Printer.class.notify( );
    
            }
        }

### **7.5 总结** ###

> **特殊的:**  
> **wait和notify**方法需要**在同步方法**或者**同步代码块****内**执行  
> wait会让当前线程进入等待状态,让出资源,其他线程可以执行  
> wait和notify()方法谁调用? 当前锁对象是谁,就是谁调用该方法  
>   
> **问 wait和sleep有什么区别?**  
> 答:   
> wait是Object类的方法,sleep是Thread类方法  
> wait和sleep都可以让当前线程进入阻塞状态  
> 但是wait阻塞当前线程,会让出系统资源,其他线程可执行;但是sleep阻塞当前线程,会持有锁不释放,其他线程无法执行  
> wait需要在同步方法或同步代码快**中**使用,但是sleep可以**在同步或非同步都可以使用**  
>   
> **问 为什么wait和notify方法要设计在Object类中?**  
> 答: 因为锁可以是任意对象,又因为wait和notify需要被 锁对象调用,那么锁对象是任意的,wait和notify方法也能被任意对象调用,所以就设计在Object类中,因为Object类是所有类的父类

## **八、 线程池** ##

### **8.1ThreadPoolExecutor\[重要\]** ###

ThreadPoolExecutor 很重要,有7个参数

<table style=""> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">参数名</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">解释</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">备注</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">int corePoolSize</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">指定线程池的线程数量(核心线程数)</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">不能小于0</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">int maximumPoolSize</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">指定线程池可支持的最大线程数</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">最大数量&gt;=核心线程数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">long keepAliveTime</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">指定临时线程的最大存活时间</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">不能小于0</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">TimeUnit unit</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">指定存活时间的单位(秒,分,时,天)</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">时间单位</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">BlockingQueue&lt;Runnable&gt; workQueue</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">指定任务队列</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">ThreadFactory threadFactory</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">指定哪个线程工厂创建线程</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;"></td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">RejectedExecutionHandler handler</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;">指定线程忙,任务队列满的时候新任务来了怎么办?拒绝</td> 
 <td style="width:246px;vertical-align:top;height:51px;"></td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

问: 什么是创建临时线程?

答: 新任务提交时发现核心线程都在忙,任务队列也满了,并且还可以创建临时线程,此时才会创建线程

问:什么时候开始拒绝任务?

答:核心线程和临时线程都在忙,任务队列也满了,新的任务过来就会拒绝

[0fe75c83ceda638e0f63a084311978fd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/632d9383324e49fa84ab35b2dadc2653.png