java多线程编程中涉及的基础知识点？

2023-02-25 03:16:01Python012

java多线程编程中涉及的基础知识点？,第1张

线程设计在软件开发领域中是非常常见的一个设计构成，今天昆明北大青鸟http://www.kmbdqn.cn/就一起来了解一下，java多线程编程中都涉及到了哪些基础知识点。

顺序

用于表示多个操作“依次处理”。比如把十个操作交给一个人来处理时，这个人要一个一个地按顺序来处理

并行

用于标识多个操作“同时处理”。比如十个操作分给两个人处理时，这两个人就会并行来处理。

并发

相对于顺序和并行来说比较抽象，用于表示“将一个操作分割成多个部分并且允许无序处理”。比如将十个操作分成相对独立的两类，这样便能够开始并发处理了。如果一个人来处理，这个人就是顺序处理分开的并发操作，而如果是两个人，这两个人就可以并行处理同一个操作。

总结

多线程程序都是并发处理的。如果CPU只有一个，那么并发处理就是顺序执行的，而如果有多个CPU，那么并发处理就可能会并行运行。

等待队列

所有实例都拥有一个等待队列，它是在实例的wait方法执行后停止操作的线程队列。就好比为每个实例准备的线程休息室

在执行wait方法后，线程便会暂停操作，进入等待队列这个休息室。除非发生下列某一情况，否则线程会一直在等待队列中休眠。

有其他线程的notify方法来唤醒线程

有其他线程的notifyAll方法来唤醒线程

有其他线程的interrupt方法来唤醒线程

wait方法超时

notify方法

该方法会将等待队列中的一个线程去除。同wait方法一样，若要执行notify方法，线程也必须持有要调用的实例的锁。

notifyAll方法

notify方法仅唤醒一个线程，而notifyAll则唤醒所有线程，这是两者之间的区别

同wait方法和notify方法一样，notifyAll方法也只能由持有要调用的实例锁的线程调用

notify和notifyAll选择

notify方法和notifyAll方法非常相似，到底该使用哪个?

实际上，这很难选择，由于notify唤醒的线程较少，所以处理速度要比使用notifyAll时快。但使用notify时，如果处理不好，程序便可能会停止。一般来说，使用notifyAll时的代码要比使用notify时的更为健壮。

一、什么是多线程：

我们现在所使用操作系统都是多任务操作系统(早期使用的DOS操作系统为单任务操作系统)，多任务操作指在同一时刻可以同时做多件事(可以同时执行多个程序)。

多进程:每个程序都是一个进程，在操作系统中可以同时执行多个程序,多进程的目的是为了有效的使用CPU资源，每开一个进程系统要为该进程分配相关的系统资源(内存资源)

多线程:线程是进程内部比进程更小的执行单元(执行流|程序片段),每个线程完成一个任务,每个进程内部包含了多个线程每个线程做自己的事情，在进程中的所有线程共享该进程的资源；

主线程:在进程中至少存在一个主线程，其他子线程都由主线程开启,主线程不一定在其他线程结束后结束，有可能在其他线程结束前结束。Java中的主线程是main线程,是Java的main函数

二、 Java中实现多线程的方式:

继承Thread类来实现多线程:

当我们自定义的类继承Thread类后，该类就为一个线程类,该类为一个独立的执行单元，线程代码必须编写在run()方法中,run方法是由Thread类定义，我们自己写的线程类必须重写run方法。

run方法中定义的代码为线程代码，但run方法不能直接调用，如果直接调用并没有开启新的线程而是将run方法交给调用的线程执行

要开启新的线程需要调用Thread类的start()方法，该方法自动开启一个新的线程并自动执行run方法中的内容

请点击输入图片描述

结果：

请点击输入图片描述

java多线程的启动顺序不一定是线程执行的顺序，各个线程之间是抢占CPU资源执行的，所有有可能出现与启动顺序不一致的情况。

CPU的调用策略：

如何使用CPU资源是由操作系统来决定的，但操作系统只能决定CPU的使用策略不能控制实际获得CPU执行权的程序。

线程执行有两种方式：

1.抢占式：

目前PC机中使用最多的一种方式，线程抢占CPU的执行权，当一个线程抢到CPU的资源后并不是一直执行到此线程执行结束，而是执行一个时间片后让出CPU资源，此时同其他线程再次抢占CPU资源获得执行权。

2.轮循式

每个线程执行固定的时间片后让出CPU资源，以此循环执行每个线程执行相同的时间片后让出CPU资源交给下一个线程执行。

希望对您有所帮助！~

多线程的概念？

说起多线程，那么就不得不说什么是线程，而说起线程，又不得不说什么是进程。

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

进程可以简单的理解为一个可以独立运行的程序单位。它是线程的集合，进程就是有一个或多个线程构成的，每一个线程都是进程中的一条执行路径。

那么多线程就很容易理解：多线程就是指一个进程中同时有多个执行路径（线程）正在执行。

为什么要使用多线程？

1.在一个程序中，有很多的操作是非常耗时的，如数据库读写操作，IO操作等，如果使用单线程，那么程序就必须等待这些操作执行完成之后才能执行其他操作。使用多线程，可以在将耗时任务放在后台继续执行的同时，同时执行其他操作。

2.可以提高程序的效率。

3.在一些等待的任务上，如用户输入，文件读取等，多线程就非常有用了。

缺点：

1.使用太多线程，是很耗系统资源，因为线程需要开辟内存。更多线程需要更多内存。

2.影响系统性能，因为操作系统需要在线程之间来回切换。

3.需要考虑线程操作对程序的影响，如线程挂起，中止等操作对程序的影响。

4.线程使用不当会发生很多问题。

总结：多线程是异步的，但这不代表多线程真的是几个线程是在同时进行，实际上是系统不断地在各个线程之间来回的切换（因为系统切换的速度非常的快，所以给我们在同时运行的错觉）。

2.多线程与高并发的联系。

高并发：高并发指的是一种系统运行过程中遇到的一种“短时间内遇到大量操作请求”的情况，主要发生在web系统集中大量访问或者socket端口集中性收到大量请求（例如：12306的抢票情况；天猫双十一活动）。该情况的发生会导致系统在这段时间内执行大量操作，例如对资源的请求，数据库的操作等。如果高并发处理不好，不仅仅降低了用户的体验度（请求响应时间过长），同时可能导致系统宕机，严重的甚至导致OOM异常，系统停止工作等。如果要想系统能够适应高并发状态，则需要从各个方面进行系统优化，包括，硬件、网络、系统架构、开发语言的选取、数据结构的运用、算法优化、数据库优化……。

而多线程只是在同/异步角度上解决高并发问题的其中的一个方法手段，是在同一时刻利用计算机闲置资源的一种方式。

多线程在高并发问题中的作用就是充分利用计算机资源，使计算机的资源在每一时刻都能达到最大的利用率，不至于浪费计算机资源使其闲置。

3.线程的创建，停止，常用方法介绍。

1.线程的创建：

线程创建主要有2种方式，一种是继承Thread类，重写run方法即可；（Thread类实现了Runable接口）

另一种则是实现Runable接口，也需要重写run方法。

线程的启动，调用start（）方法即可。我们也可以直接使用线程对象的run方法，不过直接使用，run方法就只是一个普通的方法了。

其他的还有：通过匿名内部类的方法创建；实现Callable接口。。。。。

2.线程常用方法：

currentThread()方法：该方法返回当前线程的信息 .getName（）可以返回线程名称。

isAlive()方法：该方法判断当前线程是否处于活动状态。

sleep()方法：该方法是让“当前正在执行的线程“休眠指定的时间，正在执行的线程是指this.currentThread()返回的线程。