技术标签: jvm 面试 线程的概念 java 多线程 线程创建
C++的生态鼓励多进程编程,而在Java的生态中,更鼓励多线程编程
引入多进程的目的,就是为了实现并发编程。但是进程太“重”,导致开销大、效率低。创建、销毁或者调度一个进程,消耗的时间都较多。主要消耗在申请资源上面。
前文提到,进程是系统资源分配的基本单位。分配的消耗很大。
例如分配内存操作:操作系统内部的数据结构,会把空闲的内存分块管理好。当我们进行申请内存时,操作系统就会从这个数据结构中,找到一块大小合适的空闲内存,返回给对应的进程。虽然数据结构会提高效率,但是由于要管理的内存很多,相比之下依然耗时。
如果进行频繁的创建和销毁进程,这时开销就不容忽视。
为了解决这个问题,就引入了线程(Thread)。
线程也叫”轻量级进程“,创建、销毁、调度线程要比进程要快。
线程依附于进程,不能独立存在。进程包含一个/多个线程。
线程是调度执行的基本单位。
一个进程可以用一个或多个PCB来表示,每个PCB对应到一个线程。
每一个线程,都有状态、优先级、上下文、记账信息等等来辅助调度。
pid、内存指针、文件描述符表是共用的。
1.每个线程都可以独立的在CPU上进行调度。
2.同一个进程的多个线程之间,共用同一分内存空间和文件资源。
3.当线程过多,可能对引发冲突。(两个线程同时访问一个变量:线程不安全)。当一个线程发生异常时,如果没有妥善处理,容易奔溃整个进程。
1.进程包含线程,一个进程可以有一个线程或者多个线程。在开始时至少要有一个线程存在(主线程)——是和进程一起创建的
这个线程负责完成执行代码的操作,也可以根据需求,创建出多个线程。每个线程都可以独立执行不同的代码,从而实现并发编程的效果。
2.进程是系统资源分配的最小单位,线程是系统调度执行的最小单位。
3.进程和线程都是为了实现并发编程的需求,但是线程比进程更加高效
4.进程和进程之间不共享内存空间,同一个进程的线程之间共享同一份内存空间和文件资源,省去了申请资源的开销。
5.进程之间具有独立性,一个进程出问题,不影响其他进程,不相互干扰。用一个进程的不同线程之间,可能会相互影响
线程是操作系统中的概念,操作系统提供了对应的API,来对线程进行操作。
为了跨平台,Java又对系统的API进行了封装(Thread类),通过Thread类创建Thread对象,从而操作系统内部的进程。
写一个类继承自Thread
Thread类是Java标准库内置的类,在java.long包的下面,不需要import
class MyThread extends Thread{
//Java标准库内置的类,在java.long包的下面,不需要import
@Override
public void run() {
//重写父类的run方法(入口方法)
System.out.println("hello thread");
}
}
每个线程都是一个独立的执行流,都可以独立执行代码。当一个线程跑起来时,从它的入口方法开始执行代码。
当运行一个Java程序时,就是跑起来了一个Java进程。这个进程里至少存在一个线程(主线程),这个主线程的入口方法就是main方法。
定义好线程后,需要对线程进行调用。
public static void main(String[] args) {
//在主线程中创建实例
Thread t = new MyThread();
//start和run都是Thread的方法
//run 只是描述了线程的入口(线程要做什么任务)---指路的
//start 真正调用了系统API,在系统中创建出这个线程,让这个线程再调用run
t.start();
}
run 只是描述了线程的入口(线程要做什么任务)
相当于一个psvm,里面是要执行的内容。
start 真正调用了系统API,在系统中创建出这个线程,让这个线程再调用run
相当于手动的绿色运行小三角,有了start才能开始创建、运行线程
class MyThread extends Thread{
//Java标准库内置的类,在java.long包的下面,不需要import
@Override
public void run() {
//重写父类的run方法(入口方法)
while (true){
System.out.println("hello thread");
}
}
}
public class CreatThread {
public static void main(String[] args) {
Thread t = new MyThread();
t.start();
while (true){
System.out.println("hello Main");
}
}
}
验证了每一个线程都是一个独立的执行流,在主线程中,遇到t线程时,兵分两路。一路去执行t进程,另一路继续执行主线程。实现了并发执行。
public static void main(String[] args) {
Thread t = new MyThread();
//t.start();
t.run();
while (true){
System.out.println("hello Main");
}
}
如果把start()给成run()。将不会创建出新的线程,只有一个主线程。在主线程中执行这个对象的方法,并且死循环,不会进入到下面的循环中。
使用 jconsole来观察进程中多线程的情况。
JDK中自带的工具
在JDK的目录下 : bin/jconsole.exe
一个Java进程启动后,JVM会自动创建线程来进行一系列操作(如垃圾回收、资源统计、远程方法调用等等)
while (true){
System.out.println("hello thread");
try {
Thread.sleep(1000);
//每执行一次,休眠一秒
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
在循环体中加sleep,进行休眠。
两个线程都休眠1000毫秒,时间到了之后,谁先执行是“随机”的。操作系统对于多个线程的调度顺序是”随机“的。
概率不均等,取决于调度器的具体实现
Runnable是一个interface接口
Runnable表示的是一个“可以运行的任务”,这个任务是交给线程负责执行,还是交给其他的实体执行。Runnable本身并不关心。
class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
while (true){
System.out.println("hello thread");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
public class demo1 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Runnable runnable = new MyRunnable();
//将任务放到线程里面执行
Thread t = new Thread(runnable);
t.start();
//还是通过start来创建线程
while (true){
System.out.println("hello main");
Thread.sleep(1000);
}
}
使用继承Thread写法和实现Runnable接口写法的区别,主要是解耦合
创建一个线程,需要进行两个关键操作:
1.明确线程要执行的任务
任务本身不一定和线程强相关,把任务提取出来,随时对代码进行修改。 达到解耦合的效果。
2.调用系统api来创建出线程
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true){
System.out.println("hello thread");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
});
t.start();
while (true){
System.out.println("hello main");
Thread.sleep(1000);
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (true) {
System.out.println("hello thread");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
});
t.start();
while (true) {
System.out.println("hello main");
Thread.sleep(1000);
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(()->{
while (true){
System.out.println("hello thread!");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
});
t.start();
while (true){
System.out.println("hello Main");
Thread.sleep(1000);
}
}
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