概述

菜鸟教程：

• Java 给多线程编程提供了内置的支持。 一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。
• 多线程是多任务的一种特别的形式，但多线程使用了更小的资源开销。
• 这里定义和线程相关的另一个术语 - 进程：一个进程包括由操作系统分配的内存空间，包含一个或多个线程。一个线程不能独立的存在，它必须是进程的一部分。一个进程一直运行，直到所有的非守护线程都结束运行后才能结束。
• 多线程能满足程序员编写高效率的程序来达到充分利用 CPU 的目的。

大白话：

• 通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程式CPU调度和执行的单位
• 说起进程，就不得不说下程序。程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念
• 而进程则是执行程序的一次执行过程，它是一个动态的概念。是系统资源分配的单位
• 注意：很多多线程是模拟出来的，真正的多线程是指有多个CPU，即多核，如服务器。如果是模拟出来的多线程，即在一个cpu的情况下，在同一时间点，cpu只能执行一个代码，因为切换的很快，所以就有同时执行的错觉

知识点：

• 线程就是独立的执行路径
• 在程序运行时，即使没有自己创建线程，后台也会有多个线程，如主线程main()，gc()垃圾回收线程；
• main()称之为主线程，为系统的入口，用于执行整个程序
• 在一个进程中，如果开辟了多个线程，线程的运行由调度器安排执行，调度器是与操作系统紧密相关的，先后顺序是不能人为的干预的
• 对同一份资源操作时，会存在资源抢夺的问题，需要加入并发控制
• 线程会带来额外的开销，如cpu调度事件，并发控制开销
• 每个线程在自己的工作内存交互，内存控制不当会造成数据不一致

一个线程的生命周期

线程是一个动态执行的过程，它也有一个从产生到死亡的过程。

下图显示了一个线程完整的生命周期。

• 新建状态:

  使用 new 关键字和 Thread 类或其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于新建状态。它保持这个状态直到程序 start() 这个线程。

• 就绪状态:

  当线程对象调用了start()方法之后，该线程就进入就绪状态。就绪状态的线程处于就绪队列中，要等待JVM里线程调度器的调度。

• 运行状态:

  如果就绪状态的线程获取 CPU 资源，就可以执行 run()，此时线程便处于运行状态。处于运行状态的线程最为复杂，它可以变为阻塞状态、就绪状态和死亡状态。

• 阻塞状态:

  如果一个线程执行了sleep（睡眠）、suspend（挂起）等方法，失去所占用资源之后，该线程就从运行状态进入阻塞状态。在睡眠时间已到或获得设备资源后可以重新进入就绪状态。可以分为三种：

  • 等待阻塞：运行状态中的线程执行 wait() 方法，使线程进入到等待阻塞状态。

  • 同步阻塞：线程在获取 synchronized 同步锁失败(因为同步锁被其他线程占用)。

  • 其他阻塞：通过调用线程的 sleep() 或 join() 发出了 I/O 请求时，线程就会进入到阻塞状态。当sleep() 状态超时，join() 等待线程终止或超时，或者 I/O 处理完毕，线程重新转入就绪状态。

• 终止状态:

  一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生时，该线程就切换到终止状态。

线程的优先级

• 每一个 Java 线程都有一个优先级，这样有助于操作系统确定线程的调度顺序。
• 线程开启不一定立即执行，由cpu调度
• Java 线程的优先级是一个整数，其取值范围是 1 （Thread.MIN_PRIORITY ） - 10 （Thread.MAX_PRIORITY ）。
• 默认情况下，每一个线程都会分配一个优先级 NORM_PRIORITY（5）。
• 具有较高优先级的线程对程序更重要，并且应该在低优先级的线程之前分配处理器资源。但是，线程优先级不能保证线程执行的顺序，而且非常依赖于平台。
• 在下面的线程状态节点具体讲述

创建一个线程

Java 提供了三种创建线程的方法：

• 通过继承 Thread 类本身；(重点)
• 通过实现 Runnable 接口；(重点)
• 通过 Callable 和 Future 创建线程；(重点)

继承 Thread 类创建线程

• 创建一个线程的第一种方法是创建一个新的类，该类继承 Thread 类，然后创建一个该类的实例。
• 继承类必须重写 run() 方法，该方法是新线程的入口点。它也必须调用 start() 方法才能执行。
• 该方法尽管被列为一种多线程实现方式，但是本质上也是实现了 Runnable 接口的一个实例。

1 //创建线程方式一：继承Thread类，重写run()方法，调用start开启线程 2 public class TestThread01 extends Thread { 3 @Override 4 public void run() { 5 //run方法线程体 6 for (int i = 0; i < 3; i++) { 7 System.out.println("好好学习"); 8 } 9 } 10 11 public static void main(String[] args) { 12 //main线程，主线程 13 14 //创建一个线程对象 15 TestThread01 testThread01 = new TestThread01(); 16 17 //testThread01.run();执行run方法，没有开启线程，依旧是自上而下执行代码 18 19 //调用start()方法，开启线程，run方法体线程和main()主线程根据调度交叉执行 20 testThread01.start(); 21 for (int i = 0; i <3 ; i++) { 22 System.out.println("天天向上"); 23 } 24 } 25 }

Thread线程练习-网图下载

前置条件：

• 下载Commons IO包，下载地址：Commons IO – Download Apache Commons IO

• 下载好之后放到项目的lib目录下，没有lib目录的，自己新增一个。

• 右键lib目录，选择Add as Library，点击OK即可

1 //练习Thread,实现多线程下载图片 2 public class TestThread2 extends Thread{ 3 private String url; 4 private String name; 5 6 public TestThread2(String url,String name){ 7 this.url=url; 8 this.name=name; 9 } 10 11 //下载图片线程的执行体 12 @Override 13 public void run() { 14 WebDownloader webDownloader = new WebDownloader(); 15 webDownloader.downloader(url,name); 16 System.out.println("下载了文件名为："+name); 17 } 18 19 public static void main(String[] args) { 20 TestThread2 t1 = new TestThread2("https://www.baidu.com/s?wd=%E7%99%BE%E5%BA%A6%E7%83%AD%E6%90%9C&sa=ire_dl_gh_logo_texing&rsv_dl=igh_logo_pc","百度图片-1.jpg"); 21 TestThread2 t2 = new TestThread2("https://www.baidu.com/s?wd=%E7%99%BE%E5%BA%A6%E7%83%AD%E6%90%9C&sa=ire_dl_gh_logo_texing&rsv_dl=igh_logo_pc","百度图片-2.jpg"); 22 TestThread2 t3 = new TestThread2("https://www.baidu.com/s?wd=%E7%99%BE%E5%BA%A6%E7%83%AD%E6%90%9C&sa=ire_dl_gh_logo_texing&rsv_dl=igh_logo_pc","百度图片-3.jpg"); 23 24 t1.start(); 25 t2.start(); 26 t3.start(); 27 } 28 } 29 30 //下载器 31 class WebDownloader{ 32 //下载方法 33 public void downloader(String url,String name){ 34 try { 35 FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name)); 36 } catch (IOException e) { 37 e.printStackTrace(); 38 System.out.println("IO异常,download方法出现问题"); 39 } 40 } 41 }

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实现 Runnable 接口创建线程

创建一个线程，最简单的方法是创建一个实现 Runnable 接口的类。

为了实现 Runnable，一个类只需要执行一个方法调用 run()，声明如下：

public void run()

可以重写该方法，重要的是理解的 run() 可以调用其他方法，使用其他类，并声明变量，就像主线程一样。

在创建一个实现 Runnable 接口的类之后，你可以在类中实例化一个线程对象。

Thread 定义了几个构造方法，下面的这个是我们经常使用的：

Thread(Runnable threadOb,String threadName);

这里，threadOb 是一个实现 Runnable 接口的类的实例，并且 threadName 指定新线程的名字。

新线程创建之后，你调用它的 start() 方法它才会运行。

void start();

1 //创建线程方式二：实现runnable接口，重写run方法，执行线程需要丢入runnable接口实现类，调用start方法启动线程 2 public class TestThread03 implements Runnable{ 3 @Override 4 public void run() { 5 for (int i = 0; i < 200; i++) { 6 System.out.println("好好学习"+i); 7 } 8 } 9 10 public static void main(String[] args) { 11 //创建runnable接口的实现类对象 12 TestThread03 testThread03 = new TestThread03(); 13 //创建线程对象，通过线程对象来开启我们的线程，代理 14 new Thread(testThread03).start(); 15 16 for (int i = 0; i < 200; i++) { 17 System.out.println("天天向上"+i); 18 } 19 } 20 }

Runnable 接口创建线程练习-下载网图

1 public class TestThread04 implements Runnable{ 2 3 private String url; 4 private String name; 5 6 public TestThread04(String url,String name){ 7 this.url=url; 8 this.name= name; 9 } 10 11 @Override 12 public void run() { 13 new WebDownLoad01(url,name); 14 System.out.println("下载了文件名："+name); 15 } 16 17 public static void main(String[] args) { 18 TestThread04 t1 = new TestThread04("https://www.baidu.com/s?wd=%E7%99%BE%E5%BA%A6%E7%83%AD%E6%90%9C&sa=ire_dl_gh_logo_texing&rsv_dl=igh_logo_pc","百度图片-1.jpg"); 19 TestThread04 t2 = new TestThread04("https://www.baidu.com/s?wd=%E7%99%BE%E5%BA%A6%E7%83%AD%E6%90%9C&sa=ire_dl_gh_logo_texing&rsv_dl=igh_logo_pc","百度图片-2.jpg"); 20 TestThread04 t3 = new TestThread04("https://www.baidu.com/s?wd=%E7%99%BE%E5%BA%A6%E7%83%AD%E6%90%9C&sa=ire_dl_gh_logo_texing&rsv_dl=igh_logo_pc","百度图片-3.jpg"); 21 22 new Thread(t1).start(); 23 new Thread(t2).start(); 24 new Thread(t3).start(); 25 } 26 } 27 //下载器 28 class WebDownLoad01{ 29 public WebDownLoad01(String url,String name){ 30 try { 31 FileUtils.copyURLToFile(new URL(url),new File(name)); 32 } catch (IOException e) { 33 e.printStackTrace(); 34 System.out.println("IO异常，下载失败"); 35 } 36 } 37 }

 Runnable 接口创建线程练习-多个线程同时操作同一个对象

买火车票的例子

1 //多个线程同时操作同一个对象 2 //买火车票的例子 3 public class TestThread05 implements Runnable{ 4 5 //站台总票数 6 private int ticketNums=10; 7 8 @Override 9 public void run() { 10 while (true){ 11 //没有票时退出 12 if(ticketNums<=0){ 13 break; 14 } 15 16 //模拟延时 17 try { 18 Thread.sleep(200); 19 } catch (InterruptedException e) { 20 e.printStackTrace(); 21 } 22 23 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->拿到了第："+ticketNums--+"票"); //Thread.currentThread().getName()获得当前执行线程的名字 24 } 25 } 2