全面解析JAVA多线程入门

作者:课课家教育更新于： 2017-05-15 14:44:12

     今天，课课家就跟大家探讨一下java多线程入门，这方面的知识其实很简单的，只要你认真的阅读文章，我保证你一定可以学会JAVA多线程入门。有需要的小伙伴，可以参考一下。

为什么使用多线程

　　进程之间不能共享内存，但线程之间共享内存很容易

　　系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源，但创建线程代价小得多，因此使用多线程来实现多任务并发比多进程的效率高

　　JAVA内置了多线程功能支持，而不是单纯的作为底层操作系统的调度方式，从而简化了JAVA的多线程编程

　　线程的创建

　　继承Thread类（可直接使用this关键字获得当前对象,多个线程无法共享线程类的实例变量）

　　实现Runnable接口（必须使用Thread.currentThread()方法，多个线程可以共享线程类的实例变量)

　　使用Callable和Future创建线程(call()方法作为线程执行体，可以有返回值去，可以声明抛出异常）

　　线程的生命周期

　　新建（New）--使用new关键词新建一个线程

　　就绪（Runnable）--调用start()方法

　　运行（Running)--处于就绪状态的线程获得CPU，开始执行run()方法体

　　阻塞（Blocked）

　　线程调用sleep()方法主动放弃所占用的处理器资源

　　线程调用了一个阻塞式的IO方法

　　线程试图获得一个同步监视器，但该监视器被其他线程所持有

　　线程在等待某个通知

　　程序调用了线程的suspend()方法将该线程挂起（容易导致死锁）

　　死亡（Dead）

　　run()方法或call()方法执行完成，线程正常结束

　　线程抛出一个未捕获的异常

　　直接调用该线程的stop()方法来结束该线程（容易导致死锁）

　　控制线程

　　join()方法--当某个程序执行流中调用其他程序的join()方法时，调用线程被阻塞，直到join()方法加入的join线程执行完为止

　　setDemon()方法--将指定线程设置为守护线程

　　sleep()方法--暂停线程的执行，并进入阻塞状态

　　yield()方法--暂停线程的执行，并进入就绪状态

　　setPriority()方法--改变线程的优先级，让优先级高的线程获得更多的执行机会

　　Java线程具有五中基本状态

　　新建状态（New）：当线程对象对创建后，即进入了新建状态，如：Threadt=newMyThread();

　　就绪状态（Runnable）：当调用线程对象的start()方法（t.start();），线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程，只是说明此线程已经做好了准备，随时等待CPU调度执行，并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行；

　　运行状态（Running）：当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，此时线程才得以真正执行，即进入到运行状态。注：就绪状态是进入到运行状态的唯一入口，也就是说，线程要想进入运行状态执行，首先必须处于就绪状态中；

　　阻塞状态（Blocked）：处于运行状态中的线程由于某种原因，暂时放弃对CPU的使用权，停止执行，此时进入阻塞状态，直到其进入到就绪状态，才有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同，阻塞状态又可以分为三种：

　　1.等待阻塞：运行状态中的线程执行wait()方法，使本线程进入到等待阻塞状态；

　　2.同步阻塞--线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态；

　　3.其他阻塞--通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。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，线程重新转入就绪状态。

　　如果对什么是线程、什么是进程仍存有疑惑，请先Google之，因为这两个概念不在本文的范围之内。

　　用多线程只有一个目的，那就是更好的利用cpu的资源，因为所有的多线程代码都可以用单线程来实现。说这个话其实只有一半对，因为反应“多角色”的程序代码，最起码每个角色要给他一个线程吧，否则连实际场景都无法模拟，当然也没法说能用单线程来实现：比如最常见的“生产者，消费者模型”。

　　很多人都对其中的一些概念不够明确，如同步、并发等等，让我们先建立一个数据字典，以免产生误会。

　　多线程：指的是这个程序（一个进程）运行时产生了不止一个线程

　　并行与并发：

　　并行：多个cpu实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑，是真正的同时。

　　并发：通过cpu调度算法，让用户看上去同时执行，实际上从cpu操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源，那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈，我们会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。

　　死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

　　线程同步

　　同步代码块(同步监视器为obj)

　　synchronized(obj){...}

　　同步方法(同步监视器为this)

　　publicsynchronizedvoiddraw{}

　　同步锁（Lock）

　　//定义锁对象

　　privatefinalReentrantLocklock=newReentrantLock();

　　//加锁

　　lock.lock();

　　//释放锁

　　lock.unlock();

　　释放同步监视器的锁定

　　当前线程的同步方法，同步代码块执行结束

　　当前线程在同步方法，同步代码块遇到break,return终止了继续执行

　　当前线程在同步方法，同步代码块出现未处理的异常

　　当前线程执行同步方法，同步代码块时执行了同步监视器对象的wait()方法

　　不释放同步监视器的情况

　　线程执行同步方法，同步代码块时，程序调用Thread.sleep()，Thread.yield()方法来暂停当前线程的执行

　　线程执行同步代码块时，其他线程调用了该线程的suspend()方法将该线程挂起

　　线程通信

　　传统的线程通信

　　对于使用synchronized修饰的同步方法或代码块，借助Object类提供的wait(),notify(),notifyAll()方法

　　使用Condition控制线程通信

　　如果程序显式使用Lock对象保证同步，则使用Condition对象的await(),signal(),signalAll()来控制程序的协调运行

　　使用阻塞队列（BlockingQueue）控制线程通信

　　BlockingQueue接口：put()方法尝试把元素放入队列中，入托队列元素已满，则阻塞该线程，take()方法尝试从队列头部去取出元素，如果队列元素已空，则阻塞该线程

　　线程池

　　Executors工厂类来产生线程池

　　//返回ExecutorService对象的方法

　　newCachedThreadPool()

　　newFixedThreadPool(intnThreads)

　　newSingleThreadExecutor()

　　//返回ScheduleExecutorService线程池的方法

　　newScheduledThreadPool(intcorePoolSize)

　　newSingleThreadScheduledExecutor()

　　//生成workstealing池，相当于后台线程池

　　ExecutorServicenewWorkStealingPool(intparallelism)

　　ExecutorServicenewWorkStealingPool()

　　创建Runnable或者Callable实现类的实例

　　调用ExecutorService对象的submit()方法来提交Runnable或者Callable实例

　　调用ExecutorService对象的shutdown()方法关闭线程池

　　ForkJoinPool--充分利用多核CPU

　　创建ForkJoinPool实例

　　创建有继承了返回值的RecursiveTask或无返回值的RecursiveAction实例

　　调用ForkJoinPool的submit(ForkJoinTasktask)或submit(ForkJoinActionaction)方法来执行指定任务

　　线程相关类

　　ThreadLocal类

　　隔离多个线程的数据共享，从根本上避免多个线程之间对共享资源的竞争

　　包装线程不安全的集合类

　　使用Collections提供的类方法包装

　　线程安全的集合类

　　以Concurrent开头的集合类

　　以CopyOnWrite开头的集合类

     结束语：以上就是本篇文章的内容，看完文章的小伙伴都学会JAVA多线程入门了吧？ 如果想更深的了解JAVA多线程，随时可以登陆课课家教育平台浏览，这里的知识内容全面，相信你一等会有不少的收获的。