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前言
一.Java的多线程
1.1多线程的认识
1.2Java多线程的创建方式
1.3Java多线程的生命周期
1.4Java多线程的执行机制
二.创建多线程的四种方式
2.1继承Thread类
⭐创建线程
⭐Thread的构造方法和常见属性
2.2.实现Runnable接口
⭐创建线程
⭐使用lambda表达式创建
2.3实现Callable接口创建多线程
⭐线程的创建
⭐Callable接口的特点
2.4通过线程池创建多线程
⭐创建线程
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🎥 本文由 tq02 原创，首发于 CSDN🙉
🎄 本章讲解内容：多线程的认识、创建方式、及其状态
🎥学习专栏： C语言 JavaSE MySQL基础
前言
在学习多线程之前，我们必须了解什么是线程？作用是什么？而线程的知识又与进程有关系，因此我们需要先了解进程再去了解线程，这样才能更好的学习到多线程的知识。本文只是多线程的一部分，多线程涉及的知识点很多很多，锁啊、线程安全啊、CAS等知识，需要耐心学习。
进程学习：http://t.csdn.cn/I4uDU
线程学习：http://t.csdn.cn/AxYac
一.Java的多线程
1.1多线程的认识
多线程，从字面上理解，就是从多个单线程一起执行多个任务。在Java 编程中，已经给多线程编程提供了内置的支持。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cpu资源开销。 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。
线程本身就是操作系统提供的概念，因此操作系统提供了一些API供程序员使用，而在Java中，也存在一些API供人们使用和编译。在Java标准库中Thread类就是用于多线程的创建。
注：创建多线程的方式不仅仅只有Thread类
1.2Java多线程的创建方式
Java语言中，目前可以创建多线程的方式有四种方式：
- 继承Thread类
- 实现Runnable接口
- 使用lambda表达式(基于Runnable接口搭配内部类的优化)
- 使用线程池
- 使用FutureTask类和Callable接口
以上的1、2、5方法可以搭配匿名内部类使用，而目前最为常用的方式有：实现Runnable接口、调用多线程池。
1.3Java多线程的生命周期
新建状态、可执行状态、执行状态以及死亡状态是每一个线程都会发生，而阻塞状态则是选择性发生，当需要阻塞时，使用sleep()、join()方法。
1.4Java多线程的执行机制
当Java程序运行时，先创建出一个进程，该进程里至少包含一个线程，主线程，就是负责执行main方法的线程。然后在mian()方法里创建出其他线程。我们主要学习的就是创建和使用线程。
注：一般情况下，主线程与子线程相互不影响，即子线程结束，主线程不一定结束；主线程结束，子线程不一定结束；主线程异常，子线程不一定异常；子线程异常，主线程不一定异常。但当设置守护线程等特殊操作时，主线程与子线程会发生相互影响。
二.创建多线程的四种方式
2.1继承Thread类
⭐创建线程
使用Thread类创建线程有2种方式，最基本的实现多线程方式，就是创建一个类继承Thread类，然后再实例化该类。可实例化多个线程。
1.继承Thread类创建一个线程
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("这里是线程运行的代码");
}
}
public class Text{
public static void main(String[] args) {
//创建MyThread实例
MyThread t1=new MyThread();
//调用start方法启动线程
t1.start();
}
} 注：继承Thread类需要重写run()方法，而调用的是start()方法，而不是run()方法，start()是启动线程，而run()则是执行方法。
2.匿名内部类创建 Thread 子类对象
// 使用匿名类创建 Thread 子类对象
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象");
}
};
//启动线程
t1.start();注：该方法不需要继承其他类，而是直接实例化Thread类和使用匿名内部类。
⭐Thread的构造方法和常见属性
Thread构造方法：
| 构造方法 | 解释 |
| Thread() | 创建线程 |
| Thread(Runnable 对象名) | 使用Runnable对象创建线程 |
| Thread(String 线程名) | 创建线程对象，并命名 |
| Thread(Runnable 对象名，String 线程名) | 使用Runnable对象创建线程对象，并命名 |
常见属性：
| 属性 | 获取方法 |
| ID | getId() |
| 名称 | getName() |
| 状态 | getState() |
| 优先级 | getPriority() |
| 是否有后台线程 | isDaemon() |
| 是否存活 | isAlive() |
| 是否中断 | isInterrupted() |
ID 是线程的唯一标识，不同线程不会重复
名称是各种调试工具用到
其中重要的是前台和后台线程：
- 前台线程，会影响到进程结束，如果前台进程没有执行完毕，进程不会结束
- 后台线程，也称守护线程，当主线程结束时，进程结束，后台线程无论是否还在执行也结束
Java多线程当中默认为前台线程，也可以通过setDaemon方法设置，false
存活是指线程是否执行结束。中断是指让正在执行的线程强行结束。类似循环的break；
2.2.实现Runnable接口
⭐创建线程
Runnable接口，将需要执行的线程放入其中，再通过Runnable和Thread配合，就可以进行线程的实现。而方法有2种。
第一种：创建Thread类实例，调用构造方法时，将Runnable对象传参
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("这里是线程运行的代码");
}
}
//创建Thread类实例
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
//调用start()方法
t.start();实现一个接口Runnable，然后重写run方法，再将Runnable实例化出的对象，放入Thread的构造函数Thread(Runnable 对象名)，就可以实现线程的执行。
第二种：创建Thread类实例，搭配使用匿名内部类创建Runnable子类对象
// 使用匿名类创建 Runnable 子类对象
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("使用匿名类创建 Runnable 子类对象");
}
});这种方法更为的简便，直接在匿名内部类当中重写run()方法，在run()方法内部写上需要执行的操作。
⭐使用lambda表达式创建
lambda表达式用于匿名内部类和接口的情况，而创建Thread类时，搭配匿名内部类创建了Runnable子类对象，因此可以使用lambda表达式的方法简化操作。
lambda表达式的学习：http://t.csdn.cn/VxRLy
代码示例：
// 使用 lambda 表达式创建 Runnable 子类对象
Thread t4 = new Thread(() -> {
System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象");
});如果看不懂lambda表达式，你就记住这是一种创建线程的方法，不去理解。
注：相比前几种创建方式，使用lambda表达式创建更为方便简单。
2.3实现Callable接口创建多线程
⭐线程的创建
Callable 是一个 interface . 使用时需要创建utureTask类的对象，相当于把线程封装了一个 "返回值". 方便程序猿借助多线程的方式计算结果.该方法是基于jdk5.0之后新增的方法，
方法步骤：
- 创建一个实现Callable接口的类。
- 在这个实现类中实现Callable接口的call()方法，并创建这个类的对象。
- 将这个Callable接口实现类的对象作为参数传递到FutureTask类的构造器中，创建FutureTask类的对象。
- 将这个FutureTask类的对象作为参数传递到Thread类的构造器中，创建Thread类的对象，并调用这个对象的start()方法。
- 在主线程中调用 futureTask.get() 能够阻塞等待新线程计算完毕. 并获取到 FutureTask 中的结
果。
代码示例：
Callable<Integer> callable = new Callable<Integer>() {
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}
};
FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(callable);
Thread t = new Thread(futureTask);
t.start();
int result = futureTask.get();
System.out.println(result);⭐Callable接口的特点
- Callable 和 Runnable 相对, 都是描述一个 "任务". Callable 描述的是带有返回值的任务,Runnable 描述的是不带返回值的任务.
- Callable 通常需要搭配 FutureTask 来使用. FutureTask 用来保存 Callable 的返回结果. 因为
- Callable 往往是在另一个线程中执行的, 啥时候执行完并不确定.
- FutureTask 就可以负责这个等待结果出来的工作.
2.4通过线程池创建多线程
虽然创建销毁线程比创建销毁进程更轻量, 但是在频繁创建销毁线程的时候还是会比较低效.
线程池就是为了解决这个问题. 如果某个线程不再使用了, 并不是真正把线程释放, 而是放到一个 "池子"中, 下次如果需要用到线程就直接从池子中取, 不必通过系统来创建了.
⭐创建线程
1、线程池的使用，需要使用以下类：
- Executors 是一个工厂类, 能够创建出几种不同风格的线程池.
- ExecutorService 表示一个线程池实例.
- ExecutorService 的 submit 方法能够向线程池中提交若干个任务.
2、Executors 创建的几种风格线程池：
实例化一个线程池格式：ExecutorService pool = Executors.方法();
| 创建线程池种类 | 解释 |
| Executors.newFixedThreadPool(int Num threads) | 创建固定线程数的线程池 |
| Executors.newSingleThreadExecutor() | 创建只包含单个线程的线程池. |
| Executors.newCachedThreadPool() | 创建线程数目动态增长的线程池. |
| Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize) | 设定延迟时间后执行命令，或者定期执行命令. 是 进阶版的 Timer. |
注：Executors 本质上是 ThreadPoolExecutor 类的封装
代码示例：
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10);
pool.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello");
}
});
//线程池使用结束之后需要使用shutdown()关闭
pool.shutdown();三.线程的状态
线程的状态是一个枚举类型 Thread.State，而线程的状态一共有6种，6种状态定义在Thread类的State枚举中。
- 初始状态(NEW)：线程对象被创建但尚未调用start()方法。
- 就绪状态(RUNNABLE)：线程处于可运行线程池中，等待被线程调度选中获取CPU的使用权。就绪状态分为两种情况，一是线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法，此时线程处于某个线程拿到对象锁、当前线程时间片用完调用yield()方法、锁池里的线程拿到对象锁后，这些线程也将进入就绪状态。
- 运行状态(RUNNABLE之RUNNING)：线程正在被执行，具体来说就是线程获得了CPU的使用权。
- 阻塞状态(BLOCKED)：线程阻塞于锁，即线程在等待获得对象锁。
- 等待状态(WAITING)：线程需要等待其他线程做出一些特定动作，比如等待其他线程的通知或中断。
- 超时等待状态(TIMED_WAITING)：与等待状态不同的是，超过指定时间后会自动返回。
- 终止状态(TERMINATED)：线程的run()方法执行完成，或者主线程的main()方法执行完成，线程终止。终止状态的线程不能再被复生。如果在终止状态的线程上调用start()方法，会抛出java.lang.IllegalThreadStateException异常。
注：之前的 isAlive() 方法，可以认为是处于不是 NEW 和 TERMINATED 的状态都是活着
的
3.1状态的抽象说明
状态图：
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-625013.html
- 初始状态(NEW)：刚刚拿到银行卡
- 就绪状态(RUNNABLE):排队等待中
- 运行状态(RUNNABLE之RUNNING)：开始与柜台人员进行交流取钱
- 阻塞状态(BLOCKED)：阻塞了，相当于有人提前预约了取钱，你只能等待他结束
- 等待状态(WAITING)：使用了wait()等待，例如柜台人员有一点事情，让你等到他回来
- 超时等待状态(TIMED_WAITING)：使用了sleep(),柜台人员告诉了你等他多久；使用join()方法，就是你和你朋友同时在取钱，取钱到一半你说先停下来，我朋友那边取完了你再取。
多线程的概念、创建、状态的讲解本章已经结束了，而后期还有很多线程操作、线程安全、锁等知识，因此多线程是一个极为复杂并且重要的知识。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-625013.html
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