Java基礎-多線程(一)

程式、程序與線程

• 程式Program:程式是一段靜态的代碼，它是應用程式執行的藍本
• 程序Process:程序是指一種正在運作的程式，有自己的位址空間
• 程序的特點
  • 動态性
  • 并發性
  • 獨立性
• 并發和并行的差別
  • 多個CPU同時執行多個任務
  • 一個CPU（采用時間片）同時執行多個任務

    

• 線程Thread:程序内部的一個執行單元，它是程式中一個單一的順序控制流程。
• 線程又被稱為輕量級程序(lightweight process)
• 如果在一個程序中同時運作了多個線程，用來完成不同的工作，則稱之為多線程
• 線程特點
  • 輕量級程序
  • 獨立排程的基本機關
  • 可并發執行
  • 共享程序資源
• 線程和程序的差別

  

線程的建立

• 方式1：繼承

  Java.lang.Thread

  類，并覆寫run() 方法
• 方式2：實作

  Java.lang.Runnable

  接口，并實作run() 方法

備注:方法run( )稱為線程體。

線程的啟動

• 建立的線程不會自動開始運作，必須通過start( )方法啟動
• 不能直接調用run()來啟動線程，這樣run()将作為一個普通方法立即執行，執行完畢前其他線 程無法兵法執行
• Java程式啟動時，會立刻建立主線程，main就是在這個線程上運作。當不再産生新線程時， 程式是單線程的

兩種線程建立方式的比較

• 繼承Thread類方式的多線程
  • 優勢：編寫簡單
  • 劣勢：無法繼承其它父類
• 實作Runnable接口方式的多線程
  • 優勢：可以繼承其它類，多線程可共享同一個Runnable對象
  • 劣勢：程式設計方式稍微複雜，如果需要通路目前線程，需要調用

    Thread.currentThread()

    方 法

Thread類常用方法

第三種方式：實作Callable接口

• 與實行Runnable相比， Callable功能更強大些
• 方法不同
  • 可以有傳回值，支援泛型的傳回值
  • 可以抛出異常
  • 需要借助FutureTask，比如擷取傳回結果

Future接口

• 可以對具體Runnable、Callable任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、擷取結果等。
• FutrueTask是Futrue接口的唯一的實作類
• FutureTask 同時實作了Runnable, Future接口。它既可以作為Runnable被線程執行，又可以作為 Future得到Callable的傳回值

線程的聲明周期

• 新生狀态：
  • 用new關鍵字建立一個線程對象後，該線程對象就處于新生狀态。
  • 處于新生狀态的線程有自己的記憶體空間，通過調用start進入就緒狀态
• 就緒狀态：
  • 處于就緒狀态線程具備了運作條件，但還沒配置設定到CPU，處于線程就緒隊列，等待系統為其配置設定CPU
  • 當系統標明一個等待執行的線程後，它就會從就緒狀态進入執行狀态，該動作稱之為“cpu排程”。
• 運作狀态：
  • 在運作狀态的線程執行自己的run方法中代碼，直到等待某資源而阻塞或完成任務而死亡。
  • 如果在給定的時間片内沒有執行結束，就會被系統給換下來回到等待執行狀态。
• 阻塞狀态：
  • 處于運作狀态的線程在某些情況下，如執行了sleep（睡眠）方法，或等待I/O裝置等資源，将讓出CPU并暫時停止自己的運作，進 入阻塞狀态。
  • 在阻塞狀态的線程不能進入就緒隊列。隻有當引起阻塞的原因消除時，如睡眠時間已到，或等待的I/O裝置空閑下來，線程便轉入 就緒狀态，重新到就緒隊列中排隊等待，被系統選中後從原來停止的位置開始繼續運作。
• 死亡狀态：
  • 死亡狀态是線程生命周期中的最後一個階段。線程死亡的原因有三個。一個是正常運作的線程完成了它的全部工作；另一個是線 程被強制性地終止，如通過執行stop方法來終止一個線程[不推薦使用】，三是線程抛出未捕獲的異常