深入聊聊Java多執行緒

阿豪聊乾貨發表於2017-01-29
Java執行緒

一、背景

　　在沒有學習Java多執行緒以前，總覺得多執行緒是個很神祕的東西，只有那些大神才能駕馭，新年假期沒事就來學習和了解一下Java的多執行緒，本篇部落格我們就來從頭說一下多執行緒到底是怎麼回事。

二、概述

　　1.程式的概念

　　　　每一個正在執行的程式都是一個程式，它是系統進行資源分配和呼叫的獨立單位。且 每一個程式都有自己的記憶體空間和系統資源。

　　2.執行緒的概念

　　　　是程式中的單個順序控制流，是一條執行路徑。每個程式都可以擁有一個或者多個執行緒。各個執行緒之間都共享所屬的那個程式的記憶體空間和系統資源。

　　3.單執行緒和多執行緒程式的辨別方式

　　　　如果一個程式只有一條執行路徑，則稱為單執行緒程式。 如果一個程式有多條執行路徑，則稱為多執行緒程式(經典應用程式:掃雷、迅雷下載)。

　　　　廢話不多說，我們直接上圖來解釋

　　　　

　　4.站線上程的角度來解釋Java程式執行某各類的main方法

　　　　首先java 命令會啟動 java 虛擬機器，即啟動 JVM，等於啟動了一個應用程式，也就是啟動了一個程式。該程式會自動啟動一個 “主執行緒” ，然後主執行緒去呼叫某個類的 main 方法。所以 main方法執行在主執行緒中。在此之前的所有程式都是單執行緒的。

三、多執行緒程式的實現方式

　　1.方式一：繼承Thread類，重寫run方法。

 1 package cn.hafiz;
 2 
 3 /*
 4  *多執行緒demo  
 5  */
 6 public class MyThread extends Thread {
 7 
 8     @Override
 9     public void run() {
10         for (int x = 0; x < 200; x++) {
11             System.out.println(x);
12         }
13     }
14 
15 }

　　幾個需要注意的問題：

　　　　為什麼要重寫run()方法?

　　　　答：我們只有把想要線上程中執行的程式碼寫在run方法裡才能啟動執行緒進行執行。

　　　　啟動執行緒使用的是那個方法?

　　　　答：啟動使用的是start方法。

　　　　執行緒能不能多次啟動?

　　　　答：一個執行緒只能啟動一次，否則會報IllegalThreadStateException異常。

　　　　run()和start()方法的區別?

　　　　答：run()方法是普通的方法呼叫，並不是啟用執行緒,而start方法是首先啟動一個新的執行緒，然後執行run()方法裡面的程式碼。

　　2.方式二：實現Runnable介面

 1 package com.hafiz;
 2 
 3 public class MyRunnable implements Runnable {
 4 
 5     @Override
 6     public void run() {
 7         for (int x = 0; x < 100; x++) {
 8             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + x);
 9         }
10     }
11 
12 }

　　該實現方式優點:

　　　　可以避免由於Java單繼承帶來的侷限性。 適合多個相同程式的程式碼去處理同一個資源的情況，

　　　　把執行緒同程式的程式碼，資料有效分離，較好的體現了物件導向的設計思想。

四、執行緒基本操作

　　1.獲取和設定執行緒名稱

　　　　public final String getName();

　　　　public final void setName(String name);

　　　　其實通過構造方法也可以設定執行緒名稱.

　　　　public static Thread currentThread():獲取任意方法所在的執行緒名稱.

　　2.執行緒排程

　　　　1).之所以出現執行緒排程是因為計算機只有一個 CPU，那麼 CPU 在某一個時刻只能執行一條指令，執行緒只有得到 CPU時間片，也就是使用權，才可以執行指令。

　　　　2).執行緒的兩種排程模型（Java使用的是搶佔式排程模型）.

　　　　　　分時排程模型：所有執行緒輪流使用 CPU 的使用權，平均分配每個執行緒佔用 CPU 的時間片。

　　　　　　搶佔式排程模型：優先讓優先順序高的執行緒使用 CPU，如果執行緒的優先順序相同，那麼會隨機選擇一個，優先順序高的執行緒獲取的 CPU 時間片相對多一些。

　　　　　　獲取和設定執行緒優先順序的方法：

　　　　　　　　public final int getPriority();

　　　　　　　　public final void setPriority(int newPriority);

　　3.執行緒控制

　　　　執行緒休眠：public static void sleep(long millis);

　　　　執行緒加入：public final void join();

　　　　執行緒禮讓：public static void yield();

　　　　設定是否為守護執行緒(當所有的執行緒都為守護執行緒就不具有搶佔CPU執行權的資格): 

　　　　　　public final void setDaemon(boolean on);

　　　　

　　上圖中的關羽和張飛可以看成守護執行緒，當劉備主執行緒消亡以後，兩者都不可能再具有獲得CPU執行權的資格。

　　　　中斷執行緒:

　　　　　　public final void stop();(已過時，直接將虛擬機器退出)

　　　　　　public void interrupt();(建議使用，是中斷執行緒並且丟擲一個InterruptedException異常，虛擬機器不會退出，執行緒之後的程式碼會繼續執行)

　　4.執行緒生命週期

　　　　1).建立：新建執行緒物件。

　　　　2).就緒：執行緒物件已經啟動，已經具有獲得CPU的資格，但沒有獲取執行權。

　　　　3).執行：獲得了CPU的執行權，執行執行緒。

　　　　4).阻塞：沒有CPU的執行權，只能等待會到就緒狀態。

　　　　5).死亡：執行緒程式碼執行完畢，執行緒消亡。

　　嫌文字不好理解，直接上圖說明：

　　

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