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java多线程基本概念与生命周期


多线程编程开发是我们在学习java编程的时候需要重点掌握的一个编程技术,而今天我们就一起来了解一下,java多线程基本概念与生命周期。

java多线程基本概念与生命周期

一、基本概念

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

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,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.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。例如:虽然有多车道,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。

2.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

3.使用多线程的优点

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。

提高计算机系统CPU的利用率

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

4.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、、线程的生命周期

要想实现多线程,必须在主线程中创建新的线程对象。Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程,在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的五种状态:

新建:当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时,新生的线程对象处于新建状态

就绪:处于新建状态的线程被start()后,将进入线程队列等待CPU时间片,此时它已具备了运行的条件,只是没分配到CPU资源

运行:当就绪的线程被调度并获得CPU资源时,便进入运行状态,run()方法定义了线程的操作和功能

阻塞:在某种特殊情况下,被人为挂起或执行输入输出操作时,让出CPU并临时中止自己的执行,进入阻塞状态

死亡:线程完成了它的全部工作或线程被提前强制性地中止或出现异常导致结束

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