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java多線程基礎

發布時間: 2022-08-24 12:10:45

⑴ 什麼是java多線程

多線程的概念?
說起多線程,那麼就不得不說什麼是線程,而說起線程,又不得不說什麼是進程。
進程(Process)是計算機中的程序關於某數據集合上的一次運行活動,是系統進行資源分配和調度的基本單位,是操作系統結構的基礎。在早期面向進程設計的計算機結構中,進程是程序的基本執行實體;在當代面向線程設計的計算機結構中,進程是線程的容器。程序是指令、數據及其組織形式的描述,進程是程序的實體。
進程可以簡單的理解為一個可以獨立運行的程序單位。它是線程的集合,進程就是有一個或多個線程構成的,每一個線程都是進程中的一條執行路徑。
那麼多線程就很容易理解:多線程就是指一個進程中同時有多個執行路徑(線程)正在執行。
為什麼要使用多線程?
1.在一個程序中,有很多的操作是非常耗時的,如資料庫讀寫操作,IO操作等,如果使用單線程,那麼程序就必須等待這些操作執行完成之後才能執行其他操作。使用多線程,可以在將耗時任務放在後台繼續執行的同時,同時執行其他操作。
2.可以提高程序的效率。
3.在一些等待的任務上,如用戶輸入,文件讀取等,多線程就非常有用了。
缺點:
1.使用太多線程,是很耗系統資源,因為線程需要開辟內存。更多線程需要更多內存。
2.影響系統性能,因為操作系統需要在線程之間來回切換。
3.需要考慮線程操作對程序的影響,如線程掛起,中止等操作對程序的影響。
4.線程使用不當會發生很多問題。
總結:多線程是非同步的,但這不代表多線程真的是幾個線程是在同時進行,實際上是系統不斷地在各個線程之間來回的切換(因為系統切換的速度非常的快,所以給我們在同時運行的錯覺)。
2.多線程與高並發的聯系。
高並發:高並發指的是一種系統運行過程中遇到的一種「短時間內遇到大量操作請求」的情況,主要發生在web系統集中大量訪問或者socket埠集中性收到大量請求(例如:12306的搶票情況;天貓雙十一活動)。該情況的發生會導致系統在這段時間內執行大量操作,例如對資源的請求,資料庫的操作等。如果高並發處理不好,不僅僅降低了用戶的體驗度(請求響應時間過長),同時可能導致系統宕機,嚴重的甚至導致OOM異常,系統停止工作等。如果要想系統能夠適應高並發狀態,則需要從各個方面進行系統優化,包括,硬體、網路、系統架構、開發語言的選取、數據結構的運用、演算法優化、資料庫優化……。
而多線程只是在同/非同步角度上解決高並發問題的其中的一個方法手段,是在同一時刻利用計算機閑置資源的一種方式。
多線程在高並發問題中的作用就是充分利用計算機資源,使計算機的資源在每一時刻都能達到最大的利用率,不至於浪費計算機資源使其閑置。
3.線程的創建,停止,常用方法介紹。
1.線程的創建:
線程創建主要有2種方式,一種是繼承Thread類,重寫run方法即可;(Thread類實現了Runable介面)
另一種則是實現Runable介面,也需要重寫run方法。
線程的啟動,調用start()方法即可。 我們也可以直接使用線程對象的run方法,不過直接使用,run方法就只是一個普通的方法了。

其他的還有: 通過匿名內部類的方法創建;實現Callable介面。。。。。

2.線程常用方法:
currentThread()方法:該方法返回當前線程的信息 .getName()可以返回線程名稱。

isAlive()方法:該方法判斷當前線程是否處於活動狀態。
sleep()方法:該方法是讓「當前正在執行的線程「休眠指定的時間,正在執行的線程是指this.currentThread()返回的線程。
getId()方法:該方法是獲取線程的唯一標識。
3.線程的停止:
在java中,停止線程並不簡單,不想for。。break那樣說停就停,需要一定的技巧。

線程的停止有3種方法:
1.線程正常終止,即run()方法運行結束正常停止。
2.使用interrupt方法中斷線程。
3.使用stop方法暴力停止線程。
interrupt方法中斷線程介紹:
interrupt方法其實並不是直接中斷線程,只是給線程添加一個中斷標志。
判斷線程是否是停止狀態:
this.interrupted(); 判斷當前線程是否已經中斷。(判斷的是這個方法所在的代碼對應的線程,而不是調用對象對應的線程)

this.isInterrupted(); 判斷線程是否已經中斷。(誰調用,判斷誰)

註:.interrupted()與isInterrupted()的區別:
interrupted()方法判斷的是所在代碼對應的線程是否中斷,而後者判斷的是調用對象對應的線程是否停止
前者執行後有清除狀態的功能(如連續調用兩次時,第一次返回true,則第二次會返回false)
後者沒有清除狀態的功能(兩次返回都為true)
真正停止線程的方法:
異常法:
在run方法中 使用 this.interrupted();判斷線程終止狀態,如果為true則 throw new interruptedException()然後捕獲該異常即可停止線程。

return停止線程:
在run方法中 使用 this.interrupted();判斷線程終止狀態,如果為true則return停止線程。 (建議使用異常法停止線程,因為還可以在catch中使線程向上拋,讓線程停止的事件得以傳播)。

暴力法:
使用stop()方法強行停止線程(強烈不建議使用,會造成很多不可預估的後果,已經被標記為過時)
(使用stop方法會拋出 java.lang.ThreadDeath 異常,並且stop方法會釋放鎖,很容易造成數據不一致)
註:在休眠中停止線程:
在sleep狀態下停止線程 會報異常,並且會清除線程狀態值為false;
先停止後sleep,同樣會報異常 sleep interrupted;

4.守護線程。
希望對您有所幫助!~

⑵ 什麼是Java多線程編程

一、 什麼是多線程:

我們現在所使用操作系統都是多任務操作系統(早期使用的DOS操作系統為單任務操作系統),多任務操作指在同一時刻可以同時做多件事(可以同時執行多個程序)。

  • 多進程:每個程序都是一個進程,在操作系統中可以同時執行多個程序,多進程的目的是為了有效的使用CPU資源,每開一個進程系統要為該進程分配相關的系統資源(內存資源)

  • 多線程:線程是進程內部比進程更小的執行單元(執行流|程序片段),每個線程完成一個任務,每個進程內部包含了多個線程每個線程做自己的事情,在進程中的所有線程共享該進程的資源;

  • 主線程:在進程中至少存在一個主線程,其他子線程都由主線程開啟,主線程不一定在其他線程結束後結束,有可能在其他線程結束前結束。Java中的主線程是main線程,是Java的main函數;

  • 二、 Java中實現多線程的方式:

  • 繼承Thread類來實現多線程:

  • 當我們自定義的類繼承Thread類後,該類就為一個線程類,該類為一個獨立的執行單元,線程代碼必須編寫在run()方法中,run方法是由Thread類定義,我們自己寫的線程類必須重寫run方法。

    run方法中定義的代碼為線程代碼,但run方法不能直接調用,如果直接調用並沒有開啟新的線程而是將run方法交給調用的線程執行

    要開啟新的線程需要調用Thread類的start()方法,該方法自動開啟一個新的線程並自動執行run方法中的內容

    java多線程的啟動順序不一定是線程執行的順序,各個線程之間是搶佔CPU資源執行的,所有有可能出現與啟動順序不一致的情況。

    CPU的調用策略:

    如何使用CPU資源是由操作系統來決定的,但操作系統只能決定CPU的使用策略不能控制實際獲得CPU執行權的程序。

    線程執行有兩種方式:

    1.搶占式:

    目前PC機中使用最多的一種方式,線程搶佔CPU的執行權,當一個線程搶到CPU的資源後並不是一直執行到此線程執行結束,而是執行一個時間片後讓出CPU資源,此時同其他線程再次搶佔CPU資源獲得執行權。

    2.輪循式;

    每個線程執行固定的時間片後讓出CPU資源,以此循環執行每個線程執行相同的時間片後讓出CPU資源交給下一個線程執行。

    希望對您有所幫助!~

⑶ java多線程理解

線程是系統調度中的最小單位,因為其擁有比進程更小的資源消耗,因此,在進行同類事情,需要進行互相的通訊等等事情的時候,都採用線程來進行處理。
對於只做固定的一件事情(比如:計算1+2+3+...+9999999)來說,其性能上不會比採用單線程的整體效率高,原因是,同時都是要做這么多運算,採用多線程的話,系統在進行線程調度的過程中喙浪費一些資源和時間,從而性能上下降。
那麼,多線程是否就沒有存在的意義了呢?答案當然不是的。多線程還是有存在的價值的,我們在寫輸入流輸出流,寫網路程序等等的時候,都會出現阻塞的情況,如果說,我們不使用多線程的話,從A中讀數據出來的時候,A因為沒有準備好,而整個程序阻塞了,其他的任何事情都沒法進行。如果採用多線程的話,你就不用擔心這個問題了。還舉個例子:游戲中,如果A角色和B角色採用同一個線程來處理的話,那麼,很有可能就會出現只會響應A角色的操作,而B角色就始終被佔用了的情況,這樣,玩起來肯定就沒勁了。
因此,線程是有用的,但也不是隨便亂用,亂用的話,可能造成性能的低下,它是有一點的適用范圍的,一般我認為:需要響應多個人的事情,從設計上需要考慮同時做一些事情(這些事情很多情況下可能一點關系都沒有,也有可能有一些關系的)。
使用多線程的時候,如果某些線程之間涉及到資源共享、互相通訊等等問題的時候,一定得注意線程安全的問題,根據情況看是不是需要使用synchronized關鍵字。

⑷ java多線程編程中涉及的基礎知識點

線程設計在軟體開發領域中是非常常見的一個設計構成,今天昆明北大青鳥http://www.kmbdqn.com/就一起來了解一下,java多線程編程中都涉及到了哪些基礎知識點。



順序


用於表示多個操作「依次處理」。比如把十個操作交給一個人來處理時,這個人要一個一個地按順序來處理


並行


用於標識多個操作「同時處理」。比如十個操作分給兩個人處理時,這兩個人就會並行來處理。


並發


相對於順序和並行來說比較抽象,用於表示「將一個操作分割成多個部分並且允許無序處理」。比如將十個操作分成相對獨立的兩類,這樣便能夠開始並發處理了。如果一個人來處理,這個人就是順序處理分開的並發操作,而如果是兩個人,這兩個人就可以並行處理同一個操作。


總結


多線程程序都是並發處理的。如果CPU只有一個,那麼並發處理就是順序執行的,而如果有多個CPU,那麼並發處理就可能會並行運行。


等待隊列


所有實例都擁有一個等待隊列,它是在實例的wait方法執行後停止操作的線程隊列。就好比為每個實例准備的線程休息室


在執行wait方法後,線程便會暫停操作,進入等待隊列這個休息室。除非發生下列某一情況,否則線程會一直在等待隊列中休眠。


有其他線程的notify方法來喚醒線程


有其他線程的notifyAll方法來喚醒線程


有其他線程的interrupt方法來喚醒線程


wait方法超時


notify方法


該方法會將等待隊列中的一個線程去除。同wait方法一樣,若要執行notify方法,線程也必須持有要調用的實例的鎖。


notifyAll方法


notify方法僅喚醒一個線程,而notifyAll則喚醒所有線程,這是兩者之間的區別


同wait方法和notify方法一樣,notifyAll方法也只能由持有要調用的實例鎖的線程調用


notify和notifyAll選擇


notify方法和notifyAll方法非常相似,到底該使用哪個?


實際上,這很難選擇,由於notify喚醒的線程較少,所以處理速度要比使用notifyAll時快。但使用notify時,如果處理不好,程序便可能會停止。一般來說,使用notifyAll時的代碼要比使用notify時的更為健壯。


⑸ 大理電腦培訓學校告訴你java多線程編程中涉及的基礎知識點

線程設計在軟體開發領域中是非常常見的一個設計構成,今天大理北大青鳥http://www.kmbdqn.cn/就一起來了解一下,java多線程編程中都涉及到了哪些基礎知識點。



順序


用於表示多個操作「依次處理」。比如把十個操作交給一個人來處理時,這個人要一個一個地按順序來處理


並行


用於標識多個操作「同時處理」。比如十個操作分給兩個人處理時,這兩個人就會並行來處理。


並發


相對於順序和並行來說比較抽象,用於表示「將一個操作分割成多個部分並且允許無序處理」。比如將十個操作分成相對獨立的兩類,這樣便能夠開始並發處理了。如果一個人來處理,這個人就是順序處理分開的並發操作,而如果是兩個人,這兩個人就可以並行處理同一個操作。


總結


多線程程序都是並發處理的。如果CPU只有一個,那麼並發處理就是順序執行的,而如果有多個CPU,那麼並發處理就可能會並行運行。


等待隊列


所有實例都擁有一個等待隊列,它是在實例的wait方法執行後停止操作的線程隊列。就好比為每個實例准備的線程休息室


在執行wait方法後,線程便會暫停操作,進入等待隊列這個休息室。除非發生下列某一情況,否則線程會一直在等待隊列中休眠。


有其他線程的notify方法來喚醒線程


有其他線程的notifyAll方法來喚醒線程


有其他線程的interrupt方法來喚醒線程


wait方法超時


notify方法


該方法會將等待隊列中的一個線程去除。同wait方法一樣,若要執行notify方法,線程也必須持有要調用的實例的鎖。


notifyAll方法


notify方法僅喚醒一個線程,而notifyAll則喚醒所有線程,這是兩者之間的區別


同wait方法和notify方法一樣,notifyAll方法也只能由持有要調用的實例鎖的線程調用


notify和notifyAll選擇


notify方法和notifyAll方法非常相似,到底該使用哪個?


實際上,這很難選擇,由於notify喚醒的線程較少,所以處理速度要比使用notifyAll時快。但使用notify時,如果處理不好,程序便可能會停止。一般來說,使用notifyAll時的代碼要比使用notify時的更為健壯。


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