重学JavaSE 第10章 : 线程概念、创建线程的方式、线程生命周期、通信、线程池

一、基本概念：程序、进程、线程

• 程序(program)：为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。
• 进程(process)：程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程。——生命周期
  • 如：运行中的QQ，运行中的MP3播放器程序是静态的，进程是动态的
  • 进程作为资源分配的单位，系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域
• 线程(thread)，进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。
  • 若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的
  • 线程是调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc)，线程切换的开销小
  • 一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间—》它们从同一堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。

1.1、进程与线程

单核CPU和多核CPU的理解

• 单核CPU，其实是一种假的多线程，因为在一个时间单元内，也只能执行一个线程的任务。
• 如果是多核的话，才能更好的发挥多线程的效率。（现在的服务器都是多核的）
• 一个Java应用程序java.exe，其实至少有三个线程：main()主线程，gc()垃圾回收线程，异常处理线程。当然如果发生异常，会影响主线程。

并行与并发

• 并行：多个CPU同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事。
• 并发：一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如：秒杀、多个人做同一件事。

1.2、使用多线程的优点

背景：

以单核CPU为例，只使用单个线程先后完成多个任务（调用多个方法），肯定比用多个线程来完成用的时间更短，为何仍需多线程呢？

多线程程序的优点：

1. 提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义，可增强用户体验。
2. 提高计算机系统CPU的利用率
3. 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和修改

1.3、何时需要多线程

• 程序需要同时执行两个或多个任务。
• 程序需要实现一些需要等待的任务时，如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等。
• 需要一些后台运行的程序时。

二、线程的创建和使用 2.1、线程的创建和启动

• Java语言的JVM允许程序运行多个线程，它通过java.lang.Thread类来体现。
• Thread类的特性
  • 每个线程都是通过某个特定Thread对象的run()方法来完成操作的，经常把run()方法的主体称为线程体
  • 通过该Thread对象的start()方法来启动这个线程，而非直接调用run()

2.2、Thread类

• Thread()：创建新的Thread对象
• Thread(String threadname)：创建线程并指定线程实例名
• Thread(Runnabletarget)：指定创建线程的目标对象，它实现了Runnable接口中的run方法
• Thread(Runnable target, String name)：创建新的Thread对象

2.3、API中创建线程的两种方式

• JDK1.5之前创建新执行线程有两种方法：
  • 继承Thread类的方式
  • 实现Runnable接口的方式

2.3.1、创建多线程的方式一：继承Thread类

/**
 * 多线程的创建，方式一：继承于Thread类
 * 1.创建一个继承于Thread类的子类
 * 2.重写Thread的run()方法 ---> 将此线程的方法声明在run()中
 * 3.创建Thread类的子对象
 * 4.通过此对象调用start()
 *
 * 例子:遍历100以内的所有的偶数
 */

//1.创建一个继承于Thread类的子类
class MyThread extends Thread{
    //重写Thread类的run()
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 1;i