Java教程

最全java多线程学习总结1--线程基础

本文主要是介绍最全java多线程学习总结1--线程基础,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

什么是线程


  官方解释:线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,包含于进程之中,是进程中的实际运作单位。也就是说线程是代码运行的载体,我们所编写的代码都是在线程上跑的,以一个最简单的 hellowWorld 为例:


public class Main {public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello World!");
System.out.println("当前线程名为:"+Thread.currentThread().getName());
System.out.println("当前线程id为:"+Thread.currentThread().getId());
}
}


结果为:


Hello World!
当前线程名为:main
当前线程id为:1

在程序运行时默认会创建一个主线程来执行代码,线程名为:main,线程 id 为 1


什么是多线程


  顾名思义就是多个线程同时运行,提高程序执行速度。单个线程一次只能做一件事,想要提高执行效率有两种途径:


  • 异步。

    因为大多数时候线程都不是时刻在进行计算,都是在等待 io 操作,那么就可以将等待时间利用起来以提高线程的利用率。

    这里不做过多讨论,想要进一步了解异步的可以学习 Node.js(原生支持异步)

  • 多线程。

    一个线程一次只能做一件事,那么多个线程就能同时做多件事了,通过增大线程数来提高执行速度。


如何创建线程


  创建线程有两种方法


  • 继承 Thread 类

  • 实现 runnable 接口


继承 Thread 类


  不推荐本方式来创建线程,原因显而易见:java 不支持多继承,如果继承了 Thread 类就不能再继承其他类了。


  使用继承方式创建线程代码如下:


public class CustomThreadExtendThread extends Thread{@Overridepublic void run() {
String threadName = Thread.currentThread().getName();long threadId = Thread.currentThread().getId();
System.out.println("创建线程名为:"+threadName+",id为:"+threadId);
}public static void main(String[] args){
Thread thread1 = new CustomThreadExtendThread();
Thread thread2 = new CustomThreadExtendThread();
thread1.start();
thread2.start();
}
}


实现 runnable 接口


  实现接口来创建线程是目前推荐的一种方式,原因也很简单:一个类可以实现多个接口。实现 Runnable 接口并不影响实现类再去实现其他接口。


  使用实现接口方式创建线程代码如下:


public class CustomThreadImplementInterface implements Runnable {@Overridepublic void run() {
Thread.currentThread().setName(((Double) Math.random()).toString());
String threadName = Thread.currentThread().getName();long threadId = Thread.currentThread().getId();
System.out.println("创建线程名为:" + threadName + ",id为:" + threadId);
}public static void main(String[] args) {
Thread thread1 = new Thread(new CustomThreadImplementInterface());
Thread thread2 = new Thread(new CustomThreadExtendThread());
thread1.start();
thread2.start();//使用lambda表达式,让创建线程更简单new Thread(() -> {
System.out.println("创建了一个新线程");
}).start();
}
}


  通过查看 Thread 源码可以看到 Thread 类也是 Runnable 接口的一个实现类。


PS:后续代码全部使用 runnable 创建线程


线程状态


  上面只是演示了线程的创建,现在来详细了解线程的状态。在 java 规范中,线程可以有以下 6 种状态:


  • New(新创建)

  • Runnable(可运行)

  • Blocked(阻塞)

  • Waiting(等待)

  • Timed waiting(计时等待)

  • Terminated(被终止)


新创建线程


  当使用 new 操作符创建一个线程时,如 new Thread(r),线程还未开始运行,就属于新创建状态。


可运行线程


  一旦调用 Thread 类的 start 方法,线程就处于可运行状态。


为什么要叫运行状态?


  因为 Java 的规范中并没有将正在 CPU 上运行定义为一个单独的状态。因此处于可运行状态的线程可能正在运行,也可能没有运行,取决于 CPU 的调度策略。


被阻塞线程和等待线程


  当线程处于阻塞或等待状态时,不运行任何代码且消耗最少的资源。直到重新运行。有如下几种途径让线程进入阻塞或等待状态:


  • 当一个线程试图获取一个内部的对象锁,而该锁被其他线程持有

  • 当线程等待另一个线程通知调度器一个条件时,进入等待状态。

    比如调用 Object.wait 或 Thread.join 方法,或等待 java.util.concurrent 库中的 Lock 或 Condition 时。

  • 当调用计时等待方法时。

    比如 Thread.sleep,Object.wait,Thread.join,Lock.tryLock 以及 Condition.await


被终止的线程


  线程可由以下两种办法进入终止状态:


  • run 方法的结束而自然死亡

  • 未捕获异常中止了 run 方法而意外死亡


注意: 调用线程的 stop 方法也可以终止线程,但是这个方法已经被弃用,最好不要使用。


线程属性


  线程有各种属性:优先级,守护线程,线程组以及处理未捕获异常处理器。


线程优先级


  java 中,每个线程都有一个优先级。默认情况下,线程继承父线程优先级。也可以调用setPriority方法指定优先级。优先级范围:1(MIN_PRIORITY)-10(MAX_PRIORITY).NORM_PRIORITY 为 5,这些常量定义在 Thread 类中.


注意: 线程优先级时高度依赖于系统的,因此当 java 线程优先级映射到宿主机平台的优先级时,优先级个数可能会变少或者变成 0.比如,Windows 中有 7 个优先级,java 线程映射时部分优先级将会映射到相同的操作系统优先级上。Oracle 为 Linux 编写的 java 虚拟机中,忽略了线程的优先级,所有 java 线程都有相同的优先级。不要编写依赖优先级的代码


守护线程


  通过调用Thread.setDaemon(true)将一个线程转换为守护线程。守护线程唯一的用户是为其他线程提供服务,比如计时线程,定时发送计时信号给其他线程。因此当虚拟机中只有守护线程时,虚拟机就会关闭退出。不要在守护线程中访问任何资源,处理任何业务逻辑


未捕获异常处理器


  线程的 run 方法不能抛出任何受查异常,非受查异常会导致线程终止,除了 try/catch 捕获异常外,还可以通过未捕获异常处理器来处理异常。异常处理器需要实现Thread.UncaughtExceptionHandler接口。


  可以使用线程示例的setUncaughtExceptionHandler()方法为某个线程设置处理器,也可使用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler()为所有线程设置默认处理器,代码如下:


public class CustomExceptionHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
System.out.println("捕获到线程"+t.getName()+",异常:" + e.getMessage());
e.printStackTrace();
}public static void main(String[] args) {
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new CustomExceptionHandler());new Thread(() -> {throw new RuntimeException("test");
}).start();
}
}


  如果不设置默认处理器且不为独立的线程设置处理器,那么该线程的处理器就为该线程的线程组对象—ThreadGroup(因为线程组对象实现了Thread.UncaughtExceptionHandler接口)。


这篇关于最全java多线程学习总结1--线程基础的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!