线程基础（一）

活动地址：CSDN21天学习挑战赛

一.并发与并行的概念

1.程序:一个固定逻辑与数据的集合就是程序 例如 俄罗斯方块 贪吃蛇
2.cpu:中央处理器 主要用于协调程序与硬件的工作

那什么是并发与并行？
先来一张图浅显了解一下并发和并行的区别吧。

大体上的解释是：
并发（又称高并发）：是同一个时间段执行两个，或者两个以上程序的，单核cpu交互（上面所说的时间片轮转是一种）的执行，由于cpu切换的速度很快，逻辑上我们任务并发是同时执行多个任务，实际上是交替执行。

例子：两个队伍的人在一个窗口打菜。

​并行：在同一时刻，执行两个或者是多个程序的时候，多核cpu同时执行（现象的电脑都是多核cpu）

例子：多个人在多个咖啡机前排队。

二.线程与进程

概念：
进程：运行在内存中的程序就是进程.

每个进程都有⼀个独⽴的内存空间，⼀个应⽤程序可以同时运⾏多个进程；进程也是程序的⼀次执⾏过程，是系统运⾏程序的基本单位；系统运⾏⼀个程序即是 ⼀个进程从创建、运⾏到消亡的过程

线程: 通向cpu的执行的路径就是线程。

线程又分为单线程和多线程
单线程：只有一条通向cpu的执行的路径
多线程：多条通向cup的执行的路径
注意:
1.一个进程中能包含多个线程
2.一个线程只能存在一个进程中。
3.任务管理器里关闭的那个玩意就叫做进程

多线程的进程运行的流程图

三. 主线程与子线程

3.1主线程：

主方法中，例如运行main方法函数的线程

负责管理子线程，即子线程的启动、挂起、停止等等操作

public class HelloWorld {
    
    public static void main(String[] args) {
    

        Thread mainThread = Thread.currentThread();
        System.out.println("我是主线程");
    }
}

3.2子线程：

只能是理解为由主线程负责管理，即主线程负责启动，挂起，停止的线程为子线程

3.3进程，主线程，子线程的关系图

四.线程的三种创建方法

4.1 第一种 继承Thread重写run方法

步骤：

1.定义一个类去继承Thread
2.重写run（）方法，执行线程的操作
3.实例化这个线程类的独享
4.调用start（）方法，开启线程

 public class MyThread extends Thread{
     
 	@Override 
 	public void run() {
     
 		for (int i=1;i<=10;i++){
    
  			System.out.println(i); 
 		 } 
 	 } 
  }

测试类

public class Testhuang {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //实例化对象
        MyThread myThread = new MyThread();
        myThread.start();
    }
}

输出结果：

4.2第二种 实现Runnable接口

步骤：

1.定义一个类 实现 Runnable
2.实现run()
3.实例化线程对象 Thread 传递一个参数 Runnable 的实现类
4.调用方法开启线程 start()

线程定义类

public class MyRunnable implements Runnable {
    
    public void run() {
    
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
    
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
        }
    }
}

测试类

public class Testhuang {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //实例化Runnable对象的实现类
      MyRunnable r = new MyRunnable(); //实例化线程类
        Thread th = new Thread(r); //开启线程
         th.start();
    }
}

结果

4.3第三种 实现Callable接口

步骤：

1.定义一个类实现接口 Callable
2.重写call()方法
3.实例化 任务对象 FutureTask 构建一个Callable的实现类
4.实例化线程对象 Thread 构建一个任务对象
5.开启线程
6.调用任务对象的get() 获取其返回值

实现线程类

public class MyCallAble implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        Integer sum = 0;
        for (int i = 0; i <= 100; i++) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}

测试类

public class Testhuang {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        MyCallAble call = new MyCallAble();
        FutureTask<Integer> f = new FutureTask<>(call);
        Thread t = new Thread(f);
        t.start();
        Integer c = f.get();
        System.out.println(c);
    }
}

结果

4.4 最常用的创建线程的方式

使用Runnable的匿名内部类来创建线程

public class Testhuang {
    
    public static void main(String[] args) {
     
        //第一种方式
        new Thread(new Runnable() {
    
            @Override
            public void run() {
    
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        }).start();
        
        
        //第二种方式
        new  Thread(){
    
            @Override
            public  void  run(){
    
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        }.start();
    }
}

结果

4.5 线程调度的方式

线程调度的方式有两种：

1.分配式调度：多个线程执行任务的时间，都是评价分配，每一个线程执行的周期都是相同的
2.抢占式调度：线程的优先级越高，获取cpu执行权越高，线程抢到cpu的概率就越搞，优先执行的概率就越高，而我们的java中的多线程就是抢占式调度

例子：
创建线程类

public class MyThread extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    
            try {
    
                //sleep方法是休眠方法，这里间隔0.1s
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
    
                e.printStackTrace();
            }
            //.getName方法获取当前线程的名称
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
        }
    }
}

测试类：

public class Testhuang {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //开启第一个线程
        MyThread th1 = new MyThread();
        th1.start();

        //开启第二个线程
        MyThread th2 = new MyThread();
        System.out.println(th2);
    }
}

4.5线程的内存图

4.7 线程的常见方法

4.7.1 获取线程名

方法名	作用
public final String getName()	返回该线程的名称
public static Thread currentThread()	返回对当前正在执行的线程对象的引用

线程创建类

public class MyThread extends Thread {
    
    @Override
    public  void  run(){
    
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
    
            System.out.println(getName() + "\t" + i);
        }
    }
}

测试类

public class Testhuang {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //实例化线程对象
        MyThread th = new MyThread();
        th.start();
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    
           System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
        }
    }
}

结果

4.7.2 线程休眠

方法名	作用
public static void sleep(long millis)	线程休眠

线程创建类

public class MyThread extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        for (int i = 60; i >= 1; i--) {
    
            System.out.println("还剩下" + i);
            try {
    
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
    
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

测试类

public class Testhuang {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //实例化线程对象
        MyThread th = new MyThread();
        th.start();

    }
}

结果

4.7.3 守护线程

方法名	作用
public final void setDaemon(boolean on)	设置为守护线程
public final boolean isDaemon()	测试该线程是否为守护线程

线程创建类

public class MyThread extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        try {
    
            //休眠五秒
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
    
            e.printStackTrace();
        }
        try {
    
            OutputStream is = new FileOutputStream("3.txt");
            is.write(97);
            is.close();
        } catch (IOException e) {
    
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

测试类

public class Testhuang {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //实例化线程对象 
        MyThread my = new MyThread();
        //设置为守护线程 
        my.setDaemon(true);
        //获取其状态 
        System.out.println(my.isDaemon());
        my.start();
        try {
    
            Thread.sleep(6000);
        } catch (
                InterruptedException e) {
    
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结果

显示开启了守护线程

4.7.4 设置线程的优先级

4.7.4.1 常量

常量名	作用
public static final int MAX_PRIORITY	线程可以具有的最高优先级
public static final int MIN_PRIORITY	线程可以具有的最低优先级
public static final int NORM_PRIORITY	分配给线程的默认优先级

注意点：

1.线程的最高优先级是10，最低优先级是1，范围1-10
2.线程优先级越高表示获取cpu执行权越大即被执行的概率越高，但是并不一定会执行 ，因为java是抢占式调度

4.7.4.2 方法

方法名	作用
public final int getPriority()	返回的是线程的优先级
public final void setPriority(int newPriority)	更改线程的优先级

线程创建类

public class MyThread extends Thread {
    
    @Override
    public void run() {
    
        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    
            System.out.println(getName() + "\t" + i);
        }
    }
}

测试类

public class Testhuang {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //实例化第一个线程
        MyThread t = new MyThread();
        t.setPriority(8);
        t.start(); //
        // 实例化第二个线程
        MyThread th = new MyThread();
        th.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        th.start();
    }
}

结果