Java线程----概念，创建

 

一.概念（定义）

1 . 进程 ：是操作系统中运行的一个任务。进程是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有自己独立的一块内存空间，一个进程中可以启动多个线程。比如在Windows系统中，一个运行的exe就是一个进程。

2 . 线程 ：是进程的一个顺序执行流。线程是指进程中的一个执行流程，一个进程中可以运行多个线程。比如java.exe进程中可以运行很多线程。线程总是属于某个进程，进程中的多个线程共享进程的内存。

• 多线程：指的是这个程序（一个进程）运行时产生了不止一个线程
• 并行与并发：
• 并行：多个cpu实例或者多台机器同时执行一段处理逻辑，是真正的同时。
• 并发：通过cpu调度算法，让用户看上去同时执行，实际上从cpu操作层面不是真正的同时。并发往往在场景中有公用的资源，那么针对这个公用的资源往往产生瓶颈，我们会用TPS或者QPS来反应这个系统的处理能力。

二. 进程与线程的区别

　　进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。

1) 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.

2) 线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。

3) 另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。

4) 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。

5) 从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

6).优缺点

线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反。同时，线程适合于在SMP机器上运行，而进程则可以跨机器迁移。

三 . Java线程的创建及启动

1）继承Thread类（重写run方法来定义线程要执行的任务代码）

public class ThreadDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new MyThread1();
        Thread t2 = new MyThread2();
        /*
         * 启动线程要调用start方法，不要直接调用
         * run方法。
         * 当线程启动后，被分配时间片开始运行时会
         * 自动调用run方法。
         */
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
/**
 * 第一种创建线程存在两个不足:
 * 1:由于java是单继承，所以导致继承了Thread不能
 *   在继承其他类，在实际开发中经常会出现继承冲突
 *   问题
 * 2:由于重写线程run方法，将线程要执行的任务定义
 *   在了线程中，导致任务与线程有一个耦合关系，
 *   不利于线程重用。  
 * @author adminitartor
 *
 */
class MyThread1 extends Thread{
    public void run(){
        for(int i=0;i<1000;i++){
            System.out.println("你是谁啊?");
        }
    }
}
class MyThread2 extends Thread{
    public void run(){
        for(int i=0;i<1000;i++){
            System.out.println("我是查水表的!");
        }
    }
}

 

2）实现Runnable接口（单独定义任务）

/**
 * 第二种创建线程的方式
 * 实现Runnable接口单独定义任务
 * @author adminitartor
 *
 */
public class ThreadDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable r1 = new MyRunnable1();
        Runnable r2 = new MyRunnable2();
        
        Thread t1 = new Thread(r1);
        Thread t2 = new Thread(r2);
        
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
class MyRunnable1 implements Runnable{
    public void run(){
        for(int i=0;i<1000;i++){
            System.out.println("你是谁啊？");
        }
    }
}
class MyRunnable2 implements Runnable{
    public void run(){
        for(int i=0;i<1000;i++){
            System.out.println("我是查水表的!");
        }
    }
}

匿名内部类创建线程

/**
 * 用匿名内部类形式完成线程两种方式的创建
 * @author adminitartor
 *
 */
public class ThreadDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        //方式一
        Thread t1 = new Thread(){
            public void run(){
                for(int i=0;i<1000;i++){
                    System.out.println("你是谁啊?");
                }
            }
        };
        
        //方式二
        Runnable runn = new Runnable(){
            public void run(){
                for(int i=0;i<1000;i++){
                    System.out.println("我是查水表的!");
                }
            }
        };
        Thread t2 = new Thread(runn);
        
        t1.start();
        t2.start();
        
    }
}

 

3）线程池

Java5的线程池分好多种：固定尺寸的线程池、可变尺寸连接池。

 

在使用线程池之前，必须知道如何去创建一个线程池，在Java5中，需要了解的是java.util.concurrent.Executors类的API，这个类提供大量创建连接池的静态方法，是必须掌握的。

一、固定大小的线程 1 import java.util.concurrent.Executors; 

import java.util.concurrent.ExecutorService; 

/** 
* Java线程：线程池- 
* 
* @author 8 */ 
public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                //创建一个可重用固定线程数的线程池 
                ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); 
                //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口 
                Thread t1 = new MyThread(); 
                Thread t2 = new MyThread(); 
                Thread t3 = new MyThread(); 
                Thread t4 = new MyThread(); 
                Thread t5 = new MyThread(); 
                //将线程放入池中进行执行 
                pool.execute(t1); 
                pool.execute(t2); 
                pool.execute(t3); 
                pool.execute(t4); 
                pool.execute(t5); 
                //关闭线程池 
                pool.shutdown(); 
        } 
} 

class MyThread extends Thread{ 
        @Override 
        public void run() { 
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行。。。"); 
        } 
}

输出结果为：

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 

Process finished with exit code 0

二、单任务线程池

 

在上例的基础上改一行创建pool对象的代码为：

                //创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。 
                ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor(); 

 

输出结果为：

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 

Process finished with exit code 0

 

对于以上两种连接池，大小都是固定的，当要加入的池的线程（或者任务）超过池最大尺寸时候，则入此线程池需要排队等待。

一旦池中有线程完毕，则排队等待的某个线程会入池执行。

 

三、可变尺寸的线程池

 

与上面的类似，只是改动下pool的创建方式：

                //创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。 
                ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool(); 

 

pool-1-thread-5正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-4正在执行。。。 
pool-1-thread-3正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 

Process finished with exit code 0

 

四、延迟连接池

import java.util.concurrent.Executors; 
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService; 
import java.util.concurrent.TimeUnit; 

/** 
* Java线程：线程池- 
* 
* @author Administrator 2009-11-4 23:30:44 
*/ 
public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                //创建一个线程池，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。 
                ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(2); 
                //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口 
                Thread t1 = new MyThread(); 
                Thread t2 = new MyThread(); 
                Thread t3 = new MyThread(); 
                Thread t4 = new MyThread(); 
                Thread t5 = new MyThread(); 
                //将线程放入池中进行执行 
                pool.execute(t1); 
                pool.execute(t2); 
                pool.execute(t3); 
                //使用延迟执行风格的方法 
                pool.schedule(t4, 10, TimeUnit.MILLISECONDS); 
                pool.schedule(t5, 10, TimeUnit.MILLISECONDS); 
                //关闭线程池 
                pool.shutdown(); 
        } 
} 

class MyThread extends Thread { 
        @Override 
        public void run() { 
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。"); 
        } 
}

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 

Process finished with exit code

五、单任务延迟连接池

 

在四代码基础上，做改动

                //创建一个单线程执行程序，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。 
                ScheduledExecutorService pool = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

 

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 

Process finished with exit code 0 

 

六、自定义线程池

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; 
import java.util.concurrent.BlockingQueue; 
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; 
import java.util.concurrent.TimeUnit; 

/** 
* Java线程：线程池-自定义线程池 
* 
* @author Administrator  
*/ 
public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
                //创建等待队列 
                BlockingQueue<Runnable> bqueue = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(20); 
                //创建一个单线程执行程序，它可安排在给定延迟后运行命令或者定期地执行。 
                ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2,3,2,TimeUnit.MILLISECONDS,bqueue); 
                //创建实现了Runnable接口对象，Thread对象当然也实现了Runnable接口 
                Thread t1 = new MyThread(); 
                Thread t2 = new MyThread(); 
                Thread t3 = new MyThread(); 
                Thread t4 = new MyThread(); 
                Thread t5 = new MyThread(); 
                Thread t6 = new MyThread(); 
                Thread t7 = new MyThread(); 
                //将线程放入池中进行执行 
                pool.execute(t1); 
                pool.execute(t2); 
                pool.execute(t3); 
                pool.execute(t4); 
                pool.execute(t5); 
                pool.execute(t6); 
                pool.execute(t7); 
                //关闭线程池 
                pool.shutdown(); 
        } 
} 

class MyThread extends Thread { 
        @Override 
        public void run() { 
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行。。。"); 
                try { 
                        Thread.sleep(100L); 
                } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace(); 
                } 
        } 
}

pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 
pool-1-thread-1正在执行。。。 
pool-1-thread-2正在执行。。。 

Process finished with exit code 0

创建自定义线程池的构造方法很多，本例中参数的含义如下：

ThreadPoolExecutor
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue)
用给定的初始参数和默认的线程工厂及处理程序创建新的 ThreadPoolExecutor。使用 Executors 工厂方法之一比使用此通用构造方法方便得多。
参数：
corePoolSize - 池中所保存的线程数，包括空闲线程。
maximumPoolSize - 池中允许的最大线程数。
keepAliveTime - 当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间。
unit - keepAliveTime 参数的时间单位。
workQueue - 执行前用于保持任务的队列。此队列仅保持由 execute 方法提交的 Runnable 任务。
抛出：
IllegalArgumentException - 如果 corePoolSize 或 keepAliveTime 小于零，或者 maximumPoolSize 小于或等于零，或者 corePoolSize 大于 maximumPoolSize。
NullPointerException - 如果 workQueue 为 null