什么是线程？线程概念及方法详细讲解

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什么是线程？线程概念及方法详细讲解

2024-06-04 10:54| 来源: 网络整理| 查看: 265

1 多线程

1.1 并发与并⾏

1.2 线程与进程

1.3 创建线程类

2 多线程详解

2.1 多线程原理

2.2 Thread类

2.3 创建线程⽅式⼆

2.4 Thread 和 Runnable 的区别

2.5 匿名内部类⽅式实现线程的创建

3 线程安全

3.1 线程安全

3.2 线程同步

3.3 同步代码块

3.4 同步⽅法

3.5 Lock锁

4 线程状态

4.1 线程状态概述

4.2 Timed Waiting（计时等待）

4.3 BLOCKED（锁阻塞）

4.4 Waiting（⽆限等待）

4.5 练习

5 小结

1 多线程我们在之前，学习的程序在没有跳转语句的前提下，都是由上⾄下依次执⾏，那现在想要设计⼀个程序，边打游戏边听歌，怎么设计？要解决上述问题，咱们得使⽤多进程或者多线程来解决。 1.1 并发与并⾏并发：指两个或多个事件在同⼀个时间段内发⽣。并⾏：指两个或多个事件在同⼀时刻发⽣（同时发⽣）。

在操作系统中，安装了多个程序，并发指的是在⼀段时间内宏观上有多个程序同时运⾏，这在单 CPU 系统中，每⼀时刻只能有⼀道程序执⾏，即微观上这些程序是分时的交替运⾏，只不过是给⼈的感觉是同时运⾏，那是因为分时交替运⾏的时间是⾮常短的。⽽在多个 CPU 系统中，则这些可以并发执⾏的程序便可以分配到多个处理器上（ CPU ），实现多任务并⾏执⾏，即利⽤每个处理器来处理⼀个可以并发执⾏的程序，这样多个程序便可以同时执⾏。⽬前电脑市场上说的多核 CPU ，便是多核处理器，核越多，并⾏处理的程序越多，能⼤⼤的提⾼电脑运⾏的效率。注意：单核处理器的计算机肯定是不能并⾏的处理多个任务的，只能是多个任务在单个 CPU 上并发运⾏。同理 , 线程也是⼀样的，从宏观⻆度上理解线程是并⾏运⾏的，但是从微观⻆度上分析却是串⾏运⾏的，即⼀个线程⼀个线程的去运⾏，当系统只有⼀个 CPU 时，线程会以某种顺序执⾏多个线程，我们把这种情况称之为线程调度。

1.2 线程与进程

进程：是指⼀个内存中运⾏的应⽤程序，每个进程都有⼀个独⽴的内存空间，⼀个应⽤程序可以同时运⾏多个进程；进程也是程序的⼀次执⾏过程，是系统运⾏程序的基本单位；系统运⾏⼀个程序即是⼀个进程从创建、运⾏到消亡的过程。线程：线程是进程中的⼀个执⾏单元，负责当前进程中程序的执⾏，⼀个进程中⾄少有⼀个线程。⼀个进程中是可以有多个线程的，这个应⽤程序也可以称之为多线程程序。简⽽⾔之：⼀个程序运⾏后⾄少有⼀个进程，⼀个进程中可以包含多个线程我们可以再电脑底部任务栏，右键 --> 打开任务管理器，可以查看当前任务的进程：进程

线程调度：分时调度

所有线程轮流使⽤ CPU 的使⽤权，平均分配每个线程占⽤ CPU 的时间。

抢占式调度

优先让优先级⾼的线程使⽤ CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择⼀个（线程随机性）， Java使⽤的为抢占式调度。

设置线程的优先级

2.抢占式调度详解

⼤部分操作系统都⽀持多进程并发运⾏，现在的操作系统⼏乎都⽀持同时运⾏多个程序。⽐如：现在我们上课⼀边使⽤编辑器，⼀边使⽤录屏软件，同时还开着画图板， dos 窗⼝等软件。此时，这些程序是在同时运⾏， “ 感觉这些软件好像在同⼀时刻运⾏着 ” 。实际上，CPU （中央处理器）使⽤抢占式调度模式在多个线程间进⾏着⾼速的切换。对于 CPU 的⼀个核⽽⾔，某个时刻，只能执⾏⼀个线程，⽽ CPU 的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同⼀时刻运⾏。其实，多线程程序并不能提⾼程序的运⾏速度，但能够提⾼程序运⾏效率，让 CPU 的使⽤率更⾼。

1.3 创建线程类 Java 使⽤ java.lang.Thread 类代表线程，所有的线程对象都必须是 Thread 类或其⼦类的实例。每个线程的作⽤是完成⼀定的任务，实际上就是执⾏⼀段程序流即⼀段顺序执⾏的代码。 Java 使⽤线程执⾏体来代表这段程序流。 Java 中通过继承 Thread 类来创建并启动多线程的步骤如下： 1. 定义 Thread 类的⼦类，并重写该类的 run() ⽅法，该 run() ⽅法的⽅法体就代表了线程需要完成的任务，因此把 run() ⽅法称为线程执⾏体。 2

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