java 多執行緒-1

阿新 • • 發佈：2020-09-11

一、程式、程序、執行緒簡介

程式(program)是為完成特定任務、用某種語言編寫的一組指令的集合。即指一段靜態的程式碼，靜態物件

程序(process)是程式的一次執行過程，或是正在執行的一個程式。是一個動態的過程：有它自身的產生、存在和消亡的過程。——生命週期

如：執行中的QQ，執行中的MP3播放器

程式是靜態的，程序是動態的

程序作為資源分配的單位，系統在執行時會為每個程序分配不同的記憶體區域

執行緒(thread)，程序可進一步細化為執行緒，是一個程式內部的一條執行路徑。

若一個程序同一時間並行執行多個執行緒，就是支援多執行緒的

執行緒作為排程和執行的單位，每個執行緒擁有獨立的執行棧

和程式計數器(pc)，執行緒切換的開銷小。

棧和程式計數器，每個執行緒各自有一套

方法區、堆一個程序一份，一個程序裡面有個多個執行緒，這也就意味這，多個執行緒共享方法區和堆。

一個程序中的多個執行緒共享相同的記憶體單元/記憶體地址空間它們從同一堆中分配物件，可以訪問相同的變數和物件。這就使得執行緒間通訊更簡便、高效。但多個執行緒操作共享的系統資源可能就會帶來安全的隱患。

二、並行與併發

並行：多個CPU同時執行多個任務。比如：多個人同時做不同的事。

併發：一個CPU(採用時間片)同時執行多個任務。比如：秒殺、多個人做同一件事。

三、執行緒的建立方式一【繼承Thread類】

Thread類的特性。

每個執行緒都是通過某個特定Thread物件的run()方法來完成操作的，經常把run()方法的主體稱為執行緒體。

通過該Thread物件的start()方法來啟動這個執行緒，而非直接呼叫run()。【直接調動run方法不是多執行緒】

Thread類構造器

Thread()：建立新的Thread物件

Thread(String threadname)：建立執行緒並指定執行緒例項名

Thread(Runnable target)：指定建立執行緒的目標物件，它實現了Runnable介面中的run方法

Thread(Runnable target, String name)：建立新的Thread物件

繼承Thread類的實現步驟

（1）定義子類繼承Thread類。

（2）子類中重寫Thread類中的run方法。

（3）建立Thread子類物件，即建立了執行緒物件。

（4）呼叫執行緒物件start方法：啟動執行緒，呼叫run方法。

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread();
        myThread.start(); // 啟動執行緒
        for (int i = 0; i < 300; i++) {
            if (i % 2 != 0) {
                System.out.println("main："+i);
            }
        }
    }
}

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() { // 重寫run方法
        for (int i = 1; i < 101; i++) {
            if (i % 2 == 0) {   
                System.out.println(i+" ");
            }
        }
    }

}

Thread類的有關方法
- void start():啟動執行緒，並執行物件的run()方法 run():執行緒在被排程時執行的操作
- String getName():返回執行緒的名稱
- void setName(String name):設定該執行緒名稱
- static Thread currentThread():返回當前執行緒。在Thread子類中就是this，通常用於主執行緒和Runnable實現類
- static void yield()：執行緒讓步
  - 暫停當前正在執行的執行緒，把執行機會讓給優先順序相同或更高的執行緒
  - 若佇列中沒有同優先順序的執行緒，忽略此方法
- join()：當某個程式執行流中呼叫其他執行緒的join()方法時，呼叫執行緒將被阻塞，直到join()方法加入的join執行緒執行完為止
  - 低優先順序的執行緒也可以獲得執行
- static void sleep(longmillis)：(指定時間:毫秒）
  - 令當前活動執行緒在指定時間段內放棄對CPU控制,使其他執行緒有機會被執行,時間到後重排隊
  - 丟擲InterruptedException異常
- stop():強制執行緒生命期結束，不推薦使用
- booleanisAlive()：返回boolean，判斷執行緒是否還活著

四、執行緒的排程

cpu的排程策略：

時間片

搶佔式：高優先順序的執行緒搶佔CPU

Java的排程方法：

同優先順序執行緒組成先進先出佇列（先到先服務），使用時間片策略

對高優先順序，使用優先排程的搶佔式策略

執行緒的優先順序
- MAX_PRIORITY：10
- MIN_PRIORITY：1
- NORM_PRIORITY：5
涉及的方法:
- getPriority()：返回執行緒優先值
- setPriority(intnewPriority)：改變執行緒的優先順序
說明：
- 執行緒建立時繼承父執行緒的優先順序
- 低優先順序只是獲得排程的概率低，並非一定是在高優先順序執行緒之後才被呼叫

五、執行緒的建立方式二【方式二：實現Runnable介面】

定義子類，實現Runnable介面。

類中重寫Runnable介面中的run方法。

通過Thread類含參構造器建立執行緒物件。

將Runnable介面的子類物件作為實際引數傳遞給Thread類的構造器中。

呼叫Thread類的start方法：開啟執行緒，呼叫Runnable子類介面的run方法。

public class RunnableTest {
    public static void main(String[] args) {
        RunTest runTest = new RunTest(); // new 一個例項物件
        Thread thread = new Thread(runTest); // 把例項物件傳入Thread的構造器中。
        thread.start(); // 開啟執行緒
    }
}

class RunTest implements Runnable{ // 實現Runnable介面
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 101; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}

六、比較建立執行緒的兩種方式

開發中：優先選擇——實現Runnable介面的方式
原因：
- 實現的方式沒有類的單繼承性的侷限性
- 實現的方式更適合來處理多個執行緒有共享資料的情況
  - 因為多個執行緒使用的是同一個物件。
  - 即不用加static關鍵字，即可處理資料共享。
聯絡：
- Thread 類也實現了Runnable介面
- 兩中方式都需要重寫run（），將執行緒的要執行的邏輯宣告在run()中