Java并发性-概述 - 芒果文档

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📜 Java并发性-概述

📅 最后修改于: 2020-11-15 03:49:55 🧑 作者: Mango

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，并且每个部分可以同时处理不同的任务，从而可以最佳地利用可用资源，尤其是在计算机具有多个CPU的情况下。

根据定义，多任务是指多个进程共享诸如CPU之类的通用处理资源。多线程将多任务的概念扩展到应用程序中，您可以在其中将单个应用程序内的特定操作细分为各个线程。每个线程可以并行运行。 OS不仅在不同的应用程序之间分配处理时间，还在应用程序内的每个线程之间分配处理时间。

多线程使您可以编写一种方式，使多个活动可以在同一程序中同时进行。

线程的生命周期

线程在其生命周期中会经历各个阶段。例如，线程是先生，启动，运行然后死亡的。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-

新建-新线程以新状态开始其生命周期。它将保持这种状态，直到程序启动线程为止。它也称为出生线程。
Runnable接口-一个刚出生的线程启动后，该线程进入可运行状态。处于此状态的线程被视为正在执行其任务。
等待中-有时，线程在等待另一个线程执行任务时会转换为等待状态。仅当另一个线程发出信号通知等待的线程继续执行时，一个线程才转换回可运行状态。
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发生等待事件时，处于此状态的线程将转换回可运行状态。
终止(死) -可运行线程在完成其任务或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，可以帮助操作系统确定线程调度的顺序。

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

具有较高优先级的线程对程序更重要，应在较低优先级的线程之前为其分配处理器时间。但是，线程优先级不能保证线程执行的顺序，并且很大程度上取决于平台。

通过实现可运行接口创建线程

如果您的类打算作为线程执行，则可以通过实现Runnable接口来实现。您将需要遵循三个基本步骤-

第1步

第一步，您需要实现Runnable接口提供的run()方法。该方法为线程提供了一个入口点，您将把完整的业务逻辑放入该方法中。以下是run()方法的简单语法-

public void run( )

第2步

第二步，您将使用以下构造函数实例化Thread对象-

Thread(Runnable threadObj, String threadName);

其中， threadObj是实现Runnable接口的类的实例，而threadName是赋予新线程的名称。

第三步

创建Thread对象后，您可以通过调用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();

例

这是一个创建新线程并开始运行它的示例-

现场演示

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.

通过扩展线程类创建线程

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类中的可用方法创建的多个线程时提供了更大的灵活性。

第1步

您将需要重写Thread类中可用的run()方法。该方法为线程提供了一个入口点，您将把完整的业务逻辑放入该方法中。以下是run()方法的简单语法-

public void run( )

第2步

创建线程对象后，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( );

例

这是前面的程序重写以扩展Thread-

现场演示

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.