JAVA多线程
线程和进程的概念
- 进程是程序在计算机中的一次执行活动。当运行一个程序时，就启动了一个进程。凡是用于完成操作系统的各种功能的进程就是系统进程，而由你自己启动的进程叫用户进程
- 进程就是又一个或多个线程构成的。而线程是进程中的实际运行单位，是独立于进程之中的子任务。是操作系统进行运算调度的最小单位。可理解为线程是进程中的一个最小运行单元。
- 进程和线程之间的关系：一个进程包含N和线程
创建多线程的方法
继承 Thread 类
- Thread类的本质上是实现了Runnable接口的一个实例，代表一个线程的实例
- 启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()实例方法，start()方法是一个 native 方法，它将启动一个新线程，并执行 run()方法
public class MyThread extends Thread {
public void run() {
System.out.println("MyThread.run()");
}
}
MyThread myThread1 = new MyThread();
myThread1.start();
实现 Runnable 接口
- 如果自己的类中已经继承了一个类，则我们可以实现Runnable接口来创建线程
public class MyThread extends OtherClass implements Runnable {
public void run() {
System.out.println("MyThread.run()");
}
}
//启动 MyThread，需要首先实例化一个 Thread，并传入自己的 MyThread 实例：
MyThread myThread = new MyThread();
Thread thread = new Thread(myThread);
thread.start();
//事实上，当传入一个 Runnable target 参数给 Thread 后， Thread 的 run()方法就会调用
target.run()
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
ExecutorService、 Callable、 Future 有返回值线程
- 有返回值的任务，必须实现Callable接口，无返回值的任务必须 Runnable 接口。
- 执行Callable 任务后，可以获取一个 Future 的对象，在该对象上调用 get 就可以获取到 Callable 任务返回的 Object 了，再结合线程接口 ExecutorService 就可以实现有返回结果的多线程了。
//创建一个线程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(taskSize);
// 创建多个有返回值的任务
List list = new ArrayList();
for (int i = 0; i < taskSize; i++) {
Callable c = new MyCallable(i + " ");
// 执行任务并获取 Future 对象
Future f = pool.submit(c);
list.add(f);
}
// 关闭线程池
pool.shutdown();
// 获取所有并发任务的运行结果
for (Future f : list) {
// 从 Future 对象上获取任务的返回值，并输出到控制台
System.out.println("res： " + f.get().toString());
}
线程池
- 线程和数据库连接这些资源都是十分宝贵的，每次需要的时候创建，不需要的时候销毁，十分浪费资源。我们可以使用缓存的策略，就是线程池
- Java 里面线程池的顶级接口是 Executor，但是严格意义上讲 Executor 并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。真正的线程池接口是 ExecutorService。
// 创建线程池
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
while(true) {
threadPool.execute(new Runnable() { // 提交多个线程任务，并执行
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running ..");
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
newCachedThreadPool
- 创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。
- 调用 execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
newFixedThreadPool
- 创建一个可重用固定线程数的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。
- 如果在所有线程处于活动状态时提交附加任务，则在有可用线程之前，附加任务将在队列中等待。
- 如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。
- 在某个线程被显式地关闭之前，池中的线程将一直存在。
newScheduledThreadPool
- 创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。
ScheduledExecutorService scheduledThreadPool= Executors.newScheduledThreadPool(3);
scheduledThreadPool.schedule(newRunnable(){
@Override
public void run() {
System.out.println("延迟三秒");
}
}, 3, TimeUnit.SECONDS);
scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(newRunnable(){
@Override
public void run() {
System.out.println("延迟 1 秒后每三秒执行一次");
}
},1,3,TimeUnit.SECONDS);
newSingleThreadExecutor
- Executors.newSingleThreadExecutor()返回一个线程池（这个线程池只有一个线程）
- 这个线程池可以在线程死后（或发生异常时）重新启动一个线程来替代原来的线程继续执行下去！
线程的生命周期(状态)
新建态(NEW)
- 当程序使用 new 关键字创建了一个线程之后，该线程就处于新建状态，此时仅由 JVM 为其分配内存，并初始化其成员变量的值
就绪态(RUNNABLE)
- 当线程对象调用了 start()方法之后，该线程处于就绪状态。 Java 虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器，等待调度运行。
运行态(RUNNING)
- 如果处于就绪状态的线程获得了 CPU，开始执行 run()方法的线程执行体，则该线程处于运行状态。
阻塞态(BLOCKED)
- 阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了 cpu 使用权，也即让出了 cpu timeslice，暂时停止运行。直到线程进入可运行(runnable)状态，才有机会再次获得 cpu timeslice 转到运行(running)状态。
- 等待阻塞（o.wait->等待对列）:运行的线程执行wait()方法，JVM会将该线程放入等待队列中
- 同步阻塞（lock->线程池）:运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会吧该线程放入锁池中
- 其他阻塞（sleep/join）：运行的线程执行 Thread.sleep()或 t.join()方法，或者发出了 I/O 请求时，JVM 会把该线程置为阻塞状态。当 sleep()状态超时、 join()等待线程终止或者超时、或者 I/O处理完毕时，线程重新转入可运行状态。
死亡态(DEAD)
- 正常结束：run()或 call()方法执行完成，线程正常结束
- 异常结束：线程抛出一个未捕获的 Exception 或 Error
- 调用 stop：直接调用该线程的 stop()方法来结束该线程—该方法通常容易导致死锁，不推荐使用。
