多线程与并发编程

       

多线程介绍什么是程序？程序（Program）是一个静态的概念，一般对应于操作系统中的一个可执行文件。什么是进程?执行中的程序叫做进程(Process)，是一个动态的概念。其实进程就是一个在内存中独立运行的程序空间。

     

      

什么是线程？线程（Thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。有些进程还不止同时干一件事，比如微信，它可以同时进行打字聊天，视频聊天，朋友圈等事情。在一个进程内部，要同时干多件事，就需要同时运行多个“子任务”，我们把进程内的这些“子任务”称为线程（Thread）。

1.线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位；

2.一个进程由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线；进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号)，某进程内的线程在其它进程不可见；

什么是并发并发是指在一段时间内同时做多个事情。当有多个线程在运行时,如果只有一个CPU,这种情况下计算机操作系统会采用并发技术实现并发运行，具体做法是采用“时间片轮询算法”，在一个时间段的线程代码运行时，其它线程处于就绪状。这种方式我们称之为并发。(Concurrent)。

1.串行(serial)：一个CPU上，按顺序完成多个任务

2.并行(parallelism)：指的是任务数小于等于cpu核数，即任务真的是一起执行的并发(concurrency)：一个CPU采用时间片管理方式，交替的处理多个任务。一般是是任务数多余cpu核数，通过操作系统的各种任务调度算法，实现用多个任务“一起”执行（实际上总有一些任务不在执行，因为切换任务的速度相当快，看上去一起执行而已）

线程的执行特点

主线程当Java程序启动时，一个线程会立刻运行，该线程通常叫做程序的主线程（main thread），即main方法对应的线程，它是程序开始时就执行的。Java应用程序会有一个main方法，是作为某个类的方法出现的。当程序启动时，该方法就会第一个自动的得到执行，并成为程序的主线程。也就是说，main方法是一个应用的入口，也代表了这个应用的主线程。JVM在执行main方法时,main方法会进入到栈内存,JVM会通过操作系统开辟一条main方法通向cpu的执行路径,cpu就可以通过这个路径来执行main方法,而这个路径有一个名字,叫main(主)线程

主线程的特点它是产生其他子线程的线程。它不一定是最后完成执行的线程，子线程可能在它结束之后还在运行。

子线程在主线程中创建并启动的线程，一般称之为子线程。

线程的创建通过继承Thread类实现多线程:

 

继承Thread类实现多线程的步骤：

1.在Java中负责实现线程功能的类是java.lang.Thread类。此种方式的缺点：如果我们的类已经继承了一个类（如小程序必须继承自Applet类），则无法再继承Thread类。

2.可以通过创建Thread的实例来创建新的线程。

3.每个线程都是通过某个特定的Thread对象所对应的方法run( )来完成其操作的，方法run( )称为线程体。

4.通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程。

          

在开发中，我们应用更多的是通过Runnable接口实现多线程。这种方式克服了继承Thread类的缺点，即在实现Runnable接口的同时还可以继承某个类。从源码角度看，Thread类也是实现了Runnable接口。Runnable接口的源码如下：

线程的执行流程:

一个线程对象在它的生命周期内，需要经历5个状态。1新生状态(New)用new关键字建立一个线程对象后，该线程对象就处于新生状态。处于新生状态的线程有自己的内存空间，通过调用start方法进入就绪状态。2就绪状态(Runnable)处于就绪状态的线程已经具备了运行条件，但是还没有被分配到CPU，处于“线程就绪队列”，等待系统为其分配CPU。就绪状态并不是执行状态，当系统选定一个等待执行的Thread对象后，它就会进入执行状态。一旦获得CPU，线程就进入运行状态并自动调用自己的run方法。有4种原因会导致线程进入就绪状态：1新建线程：调用start()方法，进入就绪状态；2阻塞线程：阻塞解除，进入就绪状态；3运行线程：调用yield()方法，直接进入就绪状态；4运行线程：JVM将CPU资源从本线程切换到其他线程。3运行状态(Running

在运行状态的线程执行自己run方法中的代码，直到调用其他方法而终止或等待某资源而阻塞或完成任务而死亡。如果在给定的时间片内没有执行结束，就会被系统给换下来回到就绪状态。也可能由于某些“导致阻塞的事件”而进入阻塞状态。4阻塞状态(Blocked)阻塞指的是暂停一个线程的执行以等待某个条件发生（如某资源就绪）。

5死亡状态(Terminated)死亡状态是线程生命周期中的最后一个阶段。线程死亡的原因有两个。一个是正常运行的线程完成了它run()方法内的全部工作；另一个是线程被强制终止，如通过执行stop()或destroy()方法来终止一个线程（注：stop()/destroy()方法已经被JDK废弃，不推荐使用）。当一个线程进入死亡状态以后，就不能再回到其它状态了。

 

yield()让当前正在运行的线程回到就绪状态，以允许具有相同优先级的其他线程获得运行的机会。因此，使用yield()的目的是让具有相同优先级的线程之间能够适当的轮换执行。但是，实际中无法保证yield()达到让步的目的，因为，让步的线程可能被线程调度程序再次选中。使用yield方法时要注意的几点：yield是一个静态的方法。调用yield后，yield告诉当前线程把运行机会交给具有相同优先级的线程。

yield不能保证，当前线程迅速从运行状态切换到就绪状态。yield只能是将当前线程从运行状态转换到就绪状态，而不能是等待或者阻塞状态。