基本概念：程序、进程、线程

程序 (program) 是为完成特定任务、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) 是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

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.

> 线程作为调度和执行的单位,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哦,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.

  • 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,也只能执行一个现成的任务.例如: 虽然多车道,但是收费站只有一个工作人员在收费,只有收了费才能通过,那么 CPU 就好比收费人员.如果有某个人不想交钱,那么收费人员可以把他 “挂起” (晾着他,等他想通了,准备好了钱,再去收费).但是因为CPU时间单元特别短,因此感觉不出来.

> 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.
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. 提高应用程序的相应.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
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.
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
  1. 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() 方法的主体成为线程体
  2. 通过该 Thread 对象的 start() 方法来启动这个线程，而非直接调用 run()
线程的分类

Java中的线程分为两类：一种是守护线程，一种是用户线程。

  • 他们在几乎每个方面都是相同的，唯一的区别是判断 JVM 何时离开。
  • 守护线程是用来服务用户线程的，通过在 start() 方法前调用 thread.setDaemon(true) 可以把一个用户线程变成一个守护线程。
  • Java 垃圾回收就是一个典型的守护线程。
  • 若 JVM 都是守护线程，当前 JVM 将退出。
  • 形象理解：兔死狗烹，鸟尽弓藏
package sq.com.ThreadTest;
// 注意：
// 下面这个程序不是多线程！是单线程
public class Sample {
    public void method1(String str){
        System.out.println(str);
    }
    public void method2(String str){
        method1(str);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Sample s = new Sample();
        s.method2("hello!");
    }
}
package sq.com.ThreadTest;

/**
 * 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 类的 run() --> 将此线程执行的操作声明在 run() 中
 * 3.创建 Thread 类的子类的对象
 * 4.通过此对象调用 start()
 *
 * 例子：遍历 100 以内的所有的偶数
 *
 */
class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
}
public class ThreadTest{
    public static void main(String[] args) {
        //3.创建 Thread类的子类的对象
        // ① 输入 new MyThread(); ② alt + enter
        MyThread t1 = new MyThread();

        //4.通过此对象调用 start()
        // 作用一：启动当前线程
        // 作用二：调用当前线程的 run()方法
        t1.start();// 自动调 run() 方法

        // 调用 run() 方法，没有开启新线程
        // 问题一：我们不能通过直接调用 run() 的方式启动线程。
//        t1.run();

        // 问题二：再启动一个线程，遍历 100 以内的偶数，不可以还让已经 start() 的线程去执行，会报 IllegalThreadStateException
//        t1.start();
        // 我们需要重新创建一个线程的对象
        MyThread t2 = new MyThread();
        t2.start();

        // 如下操作仍然是在 main 线程中执行的
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            if(i % 2 == 0){
                System.out.println(i + "*** main ***");
            }
        }
    }
}