1、并行和并发的区别
2、多线程(高并发编程)的优点
3、多线程程序需要注意事项
4、线程的启动与安全中止
5、怎么安全中止线程(interrupt())
并行和并发的区别:
一个是同时执行,一个是交替执行(线程切换)。例:把线程比做高速公路,如果有条高速公路并排有8条车道,那么最大的并行车辆就是8辆,只要车辆<=8,车辆就可以并行运行。单位时间内通过的车辆,就是并发。
多线程(高并发编程)的优点:
(1)充分利用CPU的资源。
(2)加快响应用户的时间。
(3)可以使你的代码模块化,异步化,简单化。
例如我们在做 Android程序开发的时候,主线程的UI展示部分是一块主代码程序部分,但是UI上的按钮用相应事件的处理程序就可以做个单独的模块程序拿出来。这样既增加了异步的操做,又使程序模块化,清晰化和简单化。
多线程程序需要注意事项:
(1)线程之间的安全性
在同一个进程里面的多线程是资源共享的,也就是都可以访问同一个内存地址当中的一个变量。例如:若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的:若有多个线程同时执行写操作,一般都需要考虑线程同步,否则就可能影响线程安全。
(2)线程之间的死循环过程
为了解决线程之间的安全性引入了Java的锁机制,而一不小心就会产生Java线程死锁的多线程问题,因为不同的线程都在等待那些根本不可能被释放的锁,从而导致所有的工作都无法完成。假设有两个线程,分别代表两个饥饿的人,他们必须共享刀叉并轮流吃饭。他们都需要获得两个锁:共享刀和共享叉的锁。假如线程A获得了刀,而线程B获得了叉。线程A就会进入阻塞状态来等待获得叉,而线程B则阻塞来等待线程A所拥有的刀。这只是人为设计的例子,但尽管在运行时很难探测到,这类情况却时常发生。
(3)线程太多了会将服务器资源耗尽形成死机宕机
线程数太多有可能造成系统创建大量线程而导致消耗完系统内存以及CPU的“过渡切换”,造成系统的死机,那么我们该如何解决这类问题呢?
某些系统资源是有限的,如文件描述符。多线程程序可能耗尽资源,因为每个线程都可能希望有一个这样的资源。如果线程数相当大,或者某个资源的侯选线程数远远超过了可用的资源数则最好使用资源池。一个最好的示例是数据库连接池。只要线程需要使用一个数据库连接,它就从池中取出一个,使用以后再将它返回池中。资源池也称为资源库。
Java天生就是多线程的:
一个Java程序从main()方法开始执行,然后按照既定的代码逻辑执行,看似没有其他线程参与,但实际上Java程序天生就是多线程程序,因为执行main()方法的是一个名称为main的线程。
[1] main //main线程,用户程序入口
[2] Reference Handler//清除Reference的线程
[3] Finalizer // 调用对象finalize方法的线程
[4] Signal Dispatcher // 分发处理发送给JVM信号的线程
[5] Attach Listener //内存dump,线程dump,类信息统计,获取系统属性等
[6] Monitor Ctrl-Break //监控Ctrl-Break中断信号的
线程的启动与中止:
启动线程的方式有:
1、X extends Thread;,然后X.run
2、X implements Runnable;然后交给Thread运行
3、X implements Callable;然后交给Thread运行
第1、2方式都有一个缺陷就是:在执行完任务之后无法获取执行结果。从Java 1.5开始,就提供了Callable和Future,通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果。
Callable、Future和FutureTask
Runnable是一个接口,在它里面只声明了一个run()方法,由于run()方法返回值为void类型,所以在执行完任务之后无法返回任何结果。
Callable位于java.util.concurrent包下,它也是一个接口,在它里面也只声明了一个方法,只不过这个方法叫做call(),这是一个泛型接口,call()函数返回的类型就是传递进来的V类型。
Future就是对于具体的Runnable或者Callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果,该方法会阻塞直到任务返回结果。

因为Future只是一个接口,所以是无法直接用来创建对象使用的,因此就有了下面的FutureTask。
FutureTask类实现了RunnableFuture接口,RunnableFuture继承了Runnable接口和Future接口。所以它既可以作为Runnable被线程执行,又可以作Future得到Callable的返回值。
事实上,FutureTask是Future接口的一个唯一实现类。
要new一个FutureTask的实例,有两种方法
中止线程的方式:
线程自然终止:要么是run执行完成了,要么是抛出了一个未处理的异常导致线程提前结束。
手动中止:暂停、恢复和停止操作对应在线程Thread的API就是suspend()、resume()和stop()。但是这些API是过期的,也就是不建议使用的。不建议使用的原因主要有:以suspend()方法为例,在调用后,线程不会释放已经占有的资源(比如锁),而是占有着资源进入睡眠状态,这样容易引发死锁问题。同样,stop()方法在终结一个线程时不会保证线程的资源正常释放,通常是没有给予线程完成资源释放工作的机会,因此会导致程序可能工作在不确定状态下。正因为suspend()、resume()和stop()方法带来的副作用,这些方法才被标注为不建议使用的过期方法。
安全的中止:则是其他线程通过调用某个线程A的interrupt()方法对其进行中断操作, 中断好比其他线程对该线程打了个招呼,“A,你要中断了”,不代表线程A会立即停止自己的工作,同样的A线程完全可以不理会这种中断请求。因为java里的线程是协作式的,不是抢占式的。线程通过检查自身的中断标志位是否被置为true来进行响应,线程通过方法isInterrupted()来进行判断是否被中断,也可以调用静态方法Thread.interrupted()来进行判断当前线程是否被中断,不过Thread.interrupted()会同时将中断标识位改写为false。
如果一个线程处于了阻塞状态(如线程调用了thread.sleep、thread.join、thread.wait、),则在线程在检查中断标示时如果发现中断标示为true,则会在这些阻塞方法调用处抛出InterruptedException异常,并且在抛出异常后会立即将线程的中断标示位清除,即重新设置为false。
不建议自定义一个取消标志位来中止线程的运行。因为run方法里有阻塞调用时会无法很快检测到取消标志,线程必须从阻塞调用返回后,才会检查这个取消标志。这种情况下,使用中断会更好,因为,一、一般的阻塞方法,如sleep等本身就支持中断的检查,二、检查中断位的状态和检查取消标志位没什么区别,用中断位的状态还可以避免声明取消标志位,减少资源的消耗。
注意:处于死锁状态的线程无法被中断
深入理解run()和start()
Thread类是Java里对线程概念的抽象,可以这样理解:我们通过new Thread()其实只是new出一个Thread的实例,还没有操作系统中真正的线程挂起钩来。只有执行了start()方法后,才实现了真正意义上的启动线程。
start()方法让一个线程进入就绪队列等待分配cpu,分到cpu后才调用实现的run()方法,start()方法不能重复调用。
而run方法是业务逻辑实现的地方,本质上和任意一个类的任意一个成员方法并没有任何区别,可以重复执行,可以被单独调用。
其他的线程方法
yield()方法:使当前线程让出CPU占有权,但让出的时间是不可设定的。也不会释放锁资源,所有执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。
join方法:把指定的线程加入到当前线程,可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。比如在线程B中调用了线程A的Join()方法,直到线程A执行完毕后,才会继续执行线程B。