Java基础进阶笔记 - Day05 - 第四章 多线程
Java基础进阶笔记 - Day05 - 第四章 多线程
系统:Win10
JDK:1.8.0_121
IDE:IntelliJ IDEA 2017.3.7
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?
这就要引入今天所学的多线程来解决
4.1 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)
并发是两个队列交替使用一台咖啡机,并行是两个队列同时使用两台咖啡机
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的系统中,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),实现多任务的并行执行,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,能很大的提高电脑的运行的效率
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,从宏观角度上理解线程是并行的,但是从微观角度上分析确实串形运行的,即一个线程一个线程的去运行,当系统只有一个CPU时,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
4.2 线程与进程
- 进程:是指一个内存中运行的引用程序,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、进行到消亡的过程
- 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
我们可以在电脑底部任务栏,右键 -》 打开任务管理器,可以查看当前任务的进程:
进程
线程
线程调度:
- 分时调度:所有线程轮流使用CPU,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
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设置线程的优先级
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抢占式调度详解
大部分操作系统都支持多进程并发,现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如:我们一边使用IDEA,一边使用Chrome,一边使用有道云笔记等软件。此时,这些程序是在同时运行。
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在多个线程之间切换的速度相对我们感觉来说很快,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
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4.3 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中用过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下:
- 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
- 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象
- 调用线程对象的start()方法来启动该线程
代码如下:
自定义线程类
public class MyThread extends Thread {
// 定义线程名称的构造方法
public MyThread(String name) {
// 调用父类的String参数的构造方法,指定线程名称
super(name);
}
/**
* 重写run方法,完成该线程的执行逻辑
*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("执行线程 -> " + i);
}
}
}
测试类
public class ThreadDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建自定义线程对象
MyThread thread = new MyThread("新的线程!");
// 开启新线程
thread.start();
// 在主方法中执行for循环
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("main线程 -> " + i);
}
}
}
运行结果