Thread線程類及多線程

1.進程、線程、并發、并行是什么？

1)進程：操作系統中可以運行多個任務(程序)，這些運行的任務(程序)被稱為進程。程序的運行產生進程(內存空間、程序執行的堆棧)，可以這樣說，進程是作為操作系統分配資源的基本單位。

2)線程：程序里同時可能運行多個任務(在一個CPU時間片內，順序執行流)，那么每個任務(順序執行流)就叫做一個線程，即在線程內部。

3)并發：線程是并發運行的。操作系統將時間化分為若干個片段（時間片），盡可能的均勻分配給每一個任務，被分配時間片后，任務就有機會被cpu所執行。微觀上看，每個任務都是走走停停的。但隨著cpu高效的運行，宏觀上看所有任務都在運行。這種都運行的現象稱之為并發，但不是絕對意義上的“同時發生”。

?4)并行：一個時間段，多個任務同時進行，而且多個CPU運行各自的進程。

?2.多線程的實現

1)繼承Thread

?通過查閱JDK API文檔，Thread 類位于java.lang中，表示進程中的執行線程。實現多線程有兩種方式。第一是繼承Thread:

package cn.a1.a;

public class MyThread extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("這是多線程MyThread");
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("MyThread:" + i);
        }

    }
}

package cn.a1.a;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建一個多線程，此時已有兩個線程 主線程(main) 和 創建的線程 mThread1;
        MyThread mThread1 = new MyThread();
        mThread1.start();

        // 查看主線程main是否運行
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("main Thread:" + i);
        }

    }

}

main線程和t1線程搶占CPU 執行，輸出也是main線程和t1線程根據內部搶占CPU 執行輸出，不規則，多線程在提高CPU利用率的同時，增加程序的復雜度。

main Thread:0
這是多線程MyThread
main Thread:1
MyThread:0
main Thread:2
MyThread:1
main Thread:3
MyThread:2
MyThread:3
main Thread:4
MyThread:4

?

2)實現Runnable接口

用于定義線程要執行的任務邏輯。我們定一個類實現Runnable接口，這時我們必須重寫run方法，在其中定義我們要執行的邏輯。之后將Runnable交給線程去執行。從而實現了線程與其執行的任務分離開。將任務分別交給不同的線程并發處理，可以使用線程的重載構造方法：Thread(Runnable runnable)。解藕：線程與線程體解藕，即打斷依賴關系。 如果你學到Spring了就知道，Spring的ioc就是干這個的。

?演示：

package cn.a1.a1;

public class MyRun implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("這是MyRun");
        
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            System.out.println("MyRun:" + i);
        }
    }
}

?

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        MyRun tRun1  = new MyRun();
        Thread t1 = new Thread(tRun1);
        t1.start();
        //這里main開始運行也有產生一個進程，該進程有個主(main)線程
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            System.out.println("main"+i);
        }
        
    }

}

輸出不規則的

main0
這是MyRun
MyRun:0
main1
main2
MyRun:1
MyRun:2

繼承Thread和實現Runnable接口實現多線程的優缺點

[1] 繼承Thread的線程類不能再繼承其他類，實現Runnable接口的類還可以繼承其他類。

[2] 實現Runnable接口的線程類，可以讓多個線程共享線程實現類的資源。

總結:

多線程提高了cpu利用率，但程序的復雜度也隨之增加。一旦線程開始執行，很難通過其他方式控制線程的軌跡。

多個線程搶占CPU導致線程的運行軌跡不確定。