面试天坑_002_线程与多线程

/*
线程的定义

线程是进程内一个相对独立的、可调度的执行单元。

在一个进程内部可以有多个线程，即有多个执行流，这多个线程是共享进程的内存空间和系统资源。

它们轮换使用这块内存空间。

多线程是为了使得多个线程并行的工作以完成多项任务，以提高系统的效率。
*/

可知线程有以下性质：

(1) 线程是进程内的一个相对独立的可执行单元。

(2) 线程是操作系统中的基本调度单元，因此线程中应包含有调度所需的必要信息。

(3) 由于线程是被调度的基本单元，而进程不是调度的单元。所以每个进程在创建时，至少需要同时为该进程创建一个线程。也就是说进程中至少要有一个或一个以上线程，否则该进程无法被调度执行。

(4) 需要时，线程可以创建其他线程。

(5) 进程是被分给并拥有资源的基本单元，同一进程内的多个线程共享该进程的资源。但线程并不拥有资源，只是使用它们。

(6) 由于共享资源(包括数据和文件)，所以线程间需要通信和同步机制。

(7) 线程有生命期，有诞生和死亡。在生命期中有状态的变化。

 

使用多进程和多线程的优点

多进程的优点：在同一个时间里，同一个计算机系统中如果允许两个或两个以上的进程处于运行状态，这便是多任务。

现代的操作系统几乎都是多任务操作系统，能够同时管理多个进程的运行。

多任务带来的好处是明显的，比如你可以边听mp3边上网，与此同时甚至可以将下载的文档打印出来，而这些任务之间丝毫不会相互干扰。

那么这里就涉及到并行的问题，俗话说，一心不能二用，这对计算机也一样，原则上一个CPU只能分配给一个进程，以便运行这个进程。

我们通常使用的计算机中只有一个CPU，也就是说只有一颗心，要让它一心多用，同时运行多个进程，就必须使用并发技术。

实现并发技术相当复杂，最容易理解的是“时间片轮转进程调度算法”，

它的思想简单介绍如下：

　　在操作系统的管理下，所有正在运行的进程轮流使用CPU，每个进程允许占用CPU的时间非常短(比如10毫秒)，这样用户根本感觉不出来CPU是在轮流为多个进程服务，就好象所有的进程都在不间断地运行一样。但实际上在任何一个时间内有且仅有一个进程占有CPU。

 

多线程的优点：多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，有以下的优点：

(1) 提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义，当一个操作耗时很长时，整个系统都会等待这个操作，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作（time consuming）置于一个新的线程，可以避免这种尴尬的情况。

(2) 使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。

(3) 改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。

/******************************************************************************************************/

Java语言中有一个重要的特性是支持多线程，

在Java中，一个应用程序可以包含多个线程。

每个线程执行特定的任务，并可与其他线程并发执行；

多线程使系统的空转时间最少，提高CPU利用率；

多线程编程环境用方便的模型隐藏CPU在任务间切换的事实。

 

在Java程序启动时，一个线程立刻运行，该线程通常称为程序的主线程。

 

主线程的重要性体现在两个方面：

它是产生其他子线程的线程。

通常它必须最后完成执行，因为它执行各种关闭动作。

package Process.Thread;

public class MainThread {
    public static void main(String[] args) {
        Thread test = new Thread();
        System.out.println("修改前线程为" + test);
        for (int i = 1; i < 4; i++) {
            System.out.println(i);
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                System.out.println("线程被中断！！！");
                e.printStackTrace();
            }
        }
        test.setName("JavaThreadTest_By_ZW");
        System.out.println("修改后线程为" + test);

    }
}

输出情况为

 

 

开始运行的时候只是出现

修改前线程为Thread[Thread-0,5,main]
1

[三秒后输出]
2

[三秒后输出]

3

[三秒后输出]
修改后线程为Thread[JavaThreadTest_By_ZW,5,main]

解析：

第一个输出：获得当前线程，即主线程

中间间隔时间：输出每个数后暂停3000毫秒

最后输出：改变线程的内部名称后的主线程

/******************************************************************************************************/

/*
线程的创建一：
声明一个 Thread 类的子类，并覆盖 run() 方法。 
*/
package Process.Thread;

public class CreateThread {
public static void main(String[] args) {
    CustomThread t = new CustomThread();
    System.out.println(t);
    t.run();
}
}

class CustomThread extends Thread {
    public void run() {
    // 覆盖该方法 
    System.out.println("覆盖以前的方法");
    }
}

 

/*
线程的创建一：
声明一个实现 Runnable 接口的类，并实现 run() 方法
(注：此种做法只实现的线程任务)。 

*/
package Process.Thread;

public class CreateRunnable {
    public static void main(String[] args) {
        CustomRunnable mr = new CustomRunnable();
        Thread t = new Thread(mr);
        System.out.println(t);
        t.run();
    }
}

class CustomRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        // 覆盖该方法
        System.out.println("覆盖以前的方法");
    }
}

线程的启动

直接在上述代码中的 t.run() 后

直接追加 t.start()

 

在调用 start() 方法时，将创建一个新的控制线程，并加入线程队列，接着它将调用 run() 方法。 run() 方法中的代码定义执行线程所需的功能。