Java之线程详解(一)——线程概念知识、创建线程的几种方式
admin
2024-03-01 00:50:13
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一、线程概念知识

  1. 进程与线程的概念

(1)进程:cpu从硬盘中读取一段程序到内存中,该执行程序的实例就叫做进程;一个程序如果被cpu多次被读取到内存中,则变成多个独立的进程。
(2)线程:线程是程序执行的最小单位,在一个进程中可以有多个不同的线程同时执行。

  1. 使用多线程一定提高效率吗?

不一定,线程不是越多越好,需要恰到好处。根据CPU实际能开多少线程来确定。
单核的CPU上每次只能够执行一次线程,如果在单核的cpu上开启了多线程,则是对每个线程轮流执行 。 先把上一个线程任务的 CPU上下文(也就是 CPU寄存器和程序计数器)保存起来,加载另一个新的线程任务的上下文到这些寄存器和程序计数器,再跳转到程序计数器所指的新位置,运行新线程任务。
线程等待cpu调度的时候,该线程的状态是为就绪状态,被cpu调度则该线程的状态为运行状态。
程序计数器是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。

  1. 同步与异步的区别

(1)同步概念:就是代码从上向下串行执行。
(2)异步的概念:单独分支执行,相互之间没有任何影响。

  1. CPU密集型 / IO密集型

CPU密集型:指长时间占用CPU资源,例如: 视频剪辑。
IO密集型:CPU计算时间短,访问外接设备时间长。例如:Input / output。

  1. CPU调度算法原理
  • 先来先服务:缺点是如果最先来执行的线程是CPU密集型,这样话可能会一直无法继续执行其他的线程。
  • 最短作业法: 谁的计算时间短,谁先来执行。
  • 优先级调度算法:根据重要性将进程分成4个优先级:
    (1)优先级4 进程D负责画面
    (2)优先级3 进程B和进程C接受用户的指令(重要)
    (3)优先级2 后台处理器(次要)
    (4)优先级1
  1. 多线程的应用场景

(1)将执行比较耗时的代码改用多线程异步执行; 可以提高接口的响应速度;
(2)多线程下载任务;
(3)程序异步发送短信/发送邮件;
(4)异步写入日志,日志框架底层;
(5)客户端(APP、微信小程序等)开发。

二、创建线程的几种方法

  1. 继承Thread类创建线程
    eg:
public class Thread01 extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("thread01线程开始");try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//此处为执行业务代码System.out.println("thread01线程结束");}public static void main(String[] args) {System.out.println("主线程开始");Thread01 thread01 = new Thread01();thread01.start();System.out.println("主线程结束");}
}
  1. 实现Runnable接口创建线程
    eg:
 public class Thread02 implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("Thread线程开始");try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//此处为业务代码System.out.println("Thread线程结束");}public static void main(String[] args) {System.out.println("主线程开始");new Thread(new Thread02()).start();System.out.println("主线程结束");}
}
  1. 使用匿名内部类的形式创建线程
    eg:
 public class Thread03 {public static void main(String[] args) {System.out.println("主线程开始");//匿名内部类形式new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("Thread线程开始");try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//此处为业务代码System.out.println("Thread线程结束");}}).start();System.out.println("主线程结束");}
}
  1. 使用lambda表达式创建线程
    eg:
public class Thread04 {public static void main(String[] args) {System.out.println("主线程开始");new Thread(() -> {System.out.println("子线程开始");try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}//此处为业务代码System.out.println("子线程结束");}).start();System.out.println("主线程结束");}
}
  1. 使用Callable和Future创建线程
    eg:
public class Thread05 implements Callable {@Overridepublic Integer call() throws Exception {System.out.println("子线程");Thread.sleep(3000);//此处为业务代码return 123;}
}
public class Test05 {public static void main(String[] args) {System.out.println("主线程开始");Thread05 thread05 = new Thread05();FutureTask integerFutureTask = new FutureTask(thread05);new Thread(integerFutureTask).start();Integer result = null;try {result = integerFutureTask.get();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} catch (ExecutionException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程返回结果:"+result);System.out.println("主线程结束");}
}
  1. 使用线程池例如用Executor框架
public class Test06 {public static void main(String[] args) {System.out.println("主线程开始");ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();executorService.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("子线程开始");try {Thread.sleep(3000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("子线程结束");}});System.out.println("主线程结束");}
}
  1. spring @Async异步注解 结合线程池
    eg:
@Component
Public class ThreadTest {@Asyncpublic void asyncTest(){System.out.println("线程开始");try {Thread.sleep(3000);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程结束");}
}

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