Java并发概述

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Java是一种 多线程编程语言 ,这意味着我们可以使用Java开发多线程程序。多线程程序包含两个或多个可以同时运行的部分,每个部分可以同时处理不同的任务,特别是在计算机有多个CPU时,可以优化使用可用资源。

根据定义,多任务就是多个进程共享公共处理资源(如CPU)的时候。多线程将多任务的思想扩展到可以将单个应用程序中的特定操作细分为单独线程的应用程序。每个线程都可以并行运行。操作系统不仅在不同的应用程序之间划分处理时间,而且在应用程序内的每个线程之间划分处理时间

多线程技术使您能够以同一程序中多个活动同时进行的方式进行写入。

线程的生命周期

线程经历其生命周期的各个阶段。例如,线程诞生,启动,运行,然后死亡。下图显示了线程的完整生命周期。

Java线程

以下是生命周期的各个阶段

  • 新的 - 新的线程在新的状态下开始其生命周期。 在程序启动线程之前,它一直处于这种状态。它也被称为 天生的线索

  • Runnable接口 -一个刚出生的线程启动后,该线程进入可运行状态。 处于这种状态的线程被认为正在执行其任务。

  • 等待 - 有时,当线程等待另一个线程执行任务时,线程将转换到等待状态。 只有当另一个线程指示等待线程继续执行时,线程才会转换回可运行状态。

  • 定时等待 - 可运行线程可以在指定的时间间隔内进入定时等待状态。 当该时间间隔到期或其正在等待的事件发生时,此状态中的线程将转换回可运行状态。

  • Terminated(Dead) - 一个可运行线程完成其任务或以其他方式终止时进入终止状态。

线程优先级

每个Java线程都有一个优先级,可帮助操作系统确定线程的排定顺序。

Java线程优先级在MIN_PRIORITY(常量1)和MAX_PRIORITY(常量10)之间。默认情况下,每个线程的优先级为NORM_PRIORITY(常量为5)。

具有更高优先级的线程对于程序来说更重要,并且应该在低优先级线程之前分配处理器时间。但是,线程优先级不能保证线程执行的顺序,并且依赖于平台。

通过实现可运行接口创建线程

如果您的类想要作为线程执行,那么您可以通过实现 Runnable 接口来实现此目的。你需要遵循三个基本步骤 -

步骤1

作为第一步,您需要实现 Runnable 接口提供的run()方法。此方法为该线程提供入口点,并且您将在此方法中放入完整的业务逻辑。以下是run()方法的简单语法 -

public void run( )

第2步

作为第二步,您将使用以下构造函数实例化一个 Thread 对象 -

Thread(Runnable threadObj, String threadName);

其中, threadObj 是实现 Runnable 接口的类的实例, threadName 是给新线程的名称。

第3步

一旦创建了一个Thread对象,就可以通过调用 start() 方法来启动它,该方法执行对run()方法的调用。以下是start()方法的简单语法

void start();

这是一个创建一个新线程并开始运行的例子 -

class RunnableDemo implements Runnable {
   private Thread t;
   private String threadName;

   RunnableDemo(String name) {
      threadName = name;
      System.out.println("Creating " +  threadName );
   }

   public void run() {
      System.out.println("Running " +  threadName );

      try {

         for(int i = 4; i > 0; i--) {
            System.out.println("Thread: " + threadName + ", " + i);

            // Let the thread sleep for a while.
            Thread.sleep(50);
         }
      } catch (InterruptedException e) {
         System.out.println("Thread " +  threadName + " interrupted.");
      }
      System.out.println("Thread " +  threadName + " exiting.");
   }

   public void start () {
      System.out.println("Starting " +  threadName );

      if (t == null) {
         t = new Thread (this, threadName);
         t.start ();
      }
   }
}

public class TestThread {

   public static void main(String args[]) {
      RunnableDemo R1 = new RunnableDemo("Thread-1");
      R1.start();

      RunnableDemo R2 = new RunnableDemo("Thread-2");
      R2.start();
   }   
}

这将产生以下结果 -

输出

Creating Thread-1
Starting Thread-1
Creating Thread-2
Starting Thread-2
Running Thread-1
Thread: Thread-1, 4
Running Thread-2
Thread: Thread-2, 4
Thread: Thread-1, 3
Thread: Thread-2, 3
Thread: Thread-1, 2
Thread: Thread-2, 2
Thread: Thread-1, 1
Thread: Thread-2, 1
Thread Thread-1 exiting.
Thread Thread-2 exiting.

通过扩展一个线程类创建一个线程

创建线程的第二种方法是使用以下两个简单步骤创建一个扩展 Thread 类的新类。这种方法在处理使用Thread类中可用方法创建的多个线程时提供了更大的灵活性。

步骤1

您将需要重写Thread类中可用的 run() 方法。此方法为该线程提供入口点,并且您将在此方法中放入完整的业务逻辑。以下是run()方法的简单语法

public void run( )

第2步

一旦创建了Thread对象,就可以通过调用 start() 方法来启动它,该方法执行对run()方法的调用。以下是start()方法的简单语法 -

void start( );

这里是前面的程序重写为扩展线程 -

class ThreadDemo extends Thread {
   private Thread t;
   private String threadName;

   ThreadDemo(String name) {
      threadName = name;
      System.out.println("Creating " +  threadName );
   }

   public void run() {
      System.out.println("Running " +  threadName );

      try {

         for(int i = 4; i > 0; i--) {
            System.out.println("Thread: " + threadName + ", " + i);

            // Let the thread sleep for a while.
            Thread.sleep(50);
         }
      } catch (InterruptedException e) {
         System.out.println("Thread " +  threadName + " interrupted.");
      }
      System.out.println("Thread " +  threadName + " exiting.");
   }

   public void start () {
      System.out.println("Starting " +  threadName );

      if (t == null) {
         t = new Thread (this, threadName);
         t.start ();
      }
   }
}

public class TestThread {

   public static void main(String args[]) {
      ThreadDemo T1 = new ThreadDemo("Thread-1");
      T1.start();

      ThreadDemo T2 = new ThreadDemo("Thread-2");
      T2.start();
   }   
}

这将产生以下结果 -

输出

Creating Thread-1
Starting Thread-1
Creating Thread-2
Starting Thread-2
Running Thread-1
Thread: Thread-1, 4
Running Thread-2
Thread: Thread-2, 4
Thread: Thread-1, 3
Thread: Thread-2, 3
Thread: Thread-1, 2
Thread: Thread-2, 2
Thread: Thread-1, 1
Thread: Thread-2, 1
Thread Thread-1 exiting.
Thread Thread-2 exiting.