java多线程一：概念与原理

1、线程是什么？

    几乎所有的操作系统都支持同事运行多个任务，一个任务通常就是一个程序，每个运行中的程序就是一个进程。当一个程序运行时，内部可能包含了多个顺序执行流，每个顺序执行流就是一个线程。

    多线程则扩展了多进程的概念。使得同一个进程可以同时并发处理多个任务。线程(Thread)也被成为轻量级的进程(lightweight process)，线程是进程的执行单元。就想进程在操作系统中的地位一样，线程是程序中独立的并发的执行流。当程序被处理化后，主线程就被创建了。对于大多数应用程序来说，通常都会有一条主线程，但我们也可以在该进程中创建多条执行流，这些顺序执行流就是线程，每条线程都是相互独立的。

     线程是独立运行的，它不知道进程中是否还有其它线程存在。线程的执行是抢占式的，也就是说，当前运行的线程在任何时候都有可能被挂起，以便另外一个线程可以运行。

     简而言之：一个程序运行后至少有一个进程，而一个进程可以包含多个线程，但至少有一个线程。

2 、线程的创建和使用

     Java中使用Thread类来代表线程， 所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每条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(一段顺序执行的代码)。Java使用run方法来封装这样一段程序流。

(1)、通过继承Thread类，并重写run方法来创建线程类，该run方法体就是代表了线程要完成的任务。所以我们把run方法称为线程体。

package com.yt.manager.thread;

/**
 * @Description: 通过继承Thread来创建线程类
 * @ClassName: FirstThread
 * @Project: base-info
 * @Author: zxf
 * @Date: 2011-7-12
 */
public class FirstThread extends Thread {

	// 重写run方法，run方法的方法体就是线程的执行体
	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			// 通过getName()方法来返回当前线程名
			System.out.println(this.getName() + "  " + i);
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			// 也可以使用Thread.currentThread().getName()来获取当前的线程名
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  " + i);
			if (i == 20) {
				new FirstThread().run();
				new FirstThread().run();
			}
		}
	}
}

/**
 * 上面的程序显式的创建了两个子线程，但实际上程序至少有三个线程，程序显式的创建的两条子线程和主线程(main方法就代表线程的执行主题)。
 * 
 */

  (2)、实现Runnable接口来创建线程类，并实现该接口中的run方法，该run方法同样是该线程的执行体。

package com.yt.manager.thread;

/**
 * @Description:通过实现Runnable接口，并重写run()方法来创建线程类
 * @ClassName: SecondThread
 * @Project: base-info
 * @Author: zxf
 * @Date: 2011-7-12
 */
public class SecondThread implements Runnable {

	@Override
	public void run() {
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  " + i);
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "  " + i);
			if (i == 20) {
				SecondThread st = new SecondThread();
				new Thread(st, "thread_1").start();
				new Thread(st, "thread_2").start();
			}
		}
	}

}

 

以上两种方式的对比：

(1)、采用继承Thread类方式的多线程：

      劣势是：因为线程已经继承了Thread类，所以不能再继承其他类。

      优势是：编写简单，如果需要访问当前的线程，无效使用Thread.currentThread()方法，直接使用this即可以获取当前线程的实例。

(2)、才用实现Runnable接口方式的多线程。

      优势是：线程实现了Runnable接口，还可以继承其他类。在这种方式下，一个多线程可以共享一个target对象，所以非常适合多个线程来处理同一份资源的情况，从而可以将CPU、代码和数据分开，形成清晰的模型，更好的面向对象。

      劣势是：变成较为复杂，如果需要访问当前线程，必须使用Thread.currentThread()方法来获取。

3、线程的生命周期：

       当线程被创建后，它既不是已启动就进入执行状态，也不会一直处于执行状态，在线程的生命周期中。它要经过新建(new)、就绪(Runnable)、运行(run)、阻塞(Blocked)、死亡(Dead)五种状态。尤其是线程在启动以后，它不会之一霸占这CPU独自运行，所以CPU要在多条线程之间切换，所以线程状态也会在运行、阻塞之间切换。

(1)、当程序通过new关键字创建了一个线程后，该线程就处于新建状态。此时他和其他Java对象一样，仅仅由JVM为其分配了内存，初始化了成员变量的值。此时的线程没有执行start()方法，所以程序不会执行线程体中的线程执行体。

(2)、当线程对象调用了start()方法之后，该线程就处于就绪状态，但是此时线程调度器还没有把该线程设置为当前线程，此时处于就绪状态。当一个线程从等待或者睡眠状态回来之后， 也会处于就绪状态。

(3)、线程调度器把处于就绪状态的线程设置为当前线程，此时线程就进入了运行状态，开始运行run()方法中的代码。

(4)、线程在运行的时候被暂停，通常是为了等待某个时间的发生之后再继续运行。sleep、suspend、wait等方法都可以导致线程阻塞。

(5)、线程会以以下三种方式之一结束，结束后就处于死亡状态。

         1、run方法执行完成，线程正常结束。

        2、线程抛出一个未捕获的Exception或Error。

        3、直接调用线程的stop方法来结束该线程，该方法容易造成死锁，通常不推荐使用。