并发编程之线程简介

一、何为线程？

1、线程的定义

线程的定义：程序中的一个顺序控制流程，也是CPU中的最小调度单位。

从定义来看，可能很多同学觉得有点晦涩难懂，OK，我这里举个例子就明白了，其实在我们最开始学习java的时候就写过Hello World程序对吧，在一个main方法里面定义一条打印语句，然后执行main方法就能完成打印，那同学们有没有想过，到底是由什么玩意儿来执行的main方法呢？其实就是有我们的线程来执行的，在我们java中，任何代码的执行都是由线程来完成的，那线程追溯到计算机底层其实又是由CPU来完成的。OK，到这里就明确了，计算机执行任何程序都是由CPU来完成的，而CPU真正执行的是一个个的线程，然后由线程去完成相应代码的执行。

从计算机中反应到现实中，每个线程就好比每个不同的人，每个人都自己的独立完成工作的能力，线程也可以这么理解，以后在我的课堂中，人就是线程，线程就是人。

2、进程的定义

进程的定义：运行中的应用程序。

没有运行的应用程序只是一堆静态代码，这里可以通过查看计算机进程验证

3、进程和线程的关系

进程和线程的关系：一个进程由多个线程构成。

二、线程的关系户

1、线程与CPU核心数的关系

如果线程数小于或者等于CPU核心数的时候，则CPU能同时运行，如果，大于的时候，CPU只能通过上下文切换的方式轮转交替执行线程。

2、守护线程和本地线程

1）两种Java中的线程

守护线程（Daemon）和用户线程（User）。任何线程都可以设置为守护线程和用户线程，通过方法Thread.setDaemon(boolean)；true则把该线程设置为守护线程，反之则为用户线程。Thread.setDaemon()必须在Thread.start()之前调用，否则运行时会抛出异常。

2）守护线程和用户线程的区别

唯一的区别是判断虚拟机(JVM)何时离开，Daemon是为其他线程提供服务，如果全部的User Thread已经撤离，Daemon 没有可服务的线程，JVM撤离。也可以理解为守护线程是JVM自动创建的线程（但不一定），用户线程是程序创建的线程；比如JVM的垃圾回收线程是一个守护线程，当所有线程已经撤离，不再产生垃圾，守护线程自然就没事可干了，当垃圾回收线程是Java虚拟机上仅剩的线程时，Java虚拟机会自动离开。

三、线程的作用

说的官方一点就是线程的使用能够提高CPU的效率，说的直白一点就是人多了，干一件事就快了，干多件事也快了，反正就是人多干活快。

举个例子，如果现在你要往数据库里面插入1千万条数据（暂时先不考虑数据库的性能问题）然后你一个线程一条条插可能要10分钟，但是如果你是10个线程同时执行，可能就只要少于1分钟就能搞定。

虽然线程很好用，但是并不是线程越多越好，就看人一样的，虽然人多力量大，但是人太多了，地球妈妈也扛不住啊，所以线程太多了，CPU扛不住，为什么扛不住呢？看上面讲的核心数。

四、线程的使用

普通回答：jdk提供四种创建线程的方式，下面介绍这四种

1、通过继承Thread类

这里可以带着同学们进到底层start0()方法，然后解释一下start方法是怎么调用的。

• 自定义Girl类，然后继承Thread类
• 重写run方法（这个方法里面的逻辑是具体要干的活，比如这个女孩要生小孩）
• 创建Girl类的对象，Girl girl= new Girl();
• 调用对象的start方法，girl.start()；

2、通过实现Runnable接口

Runnable实际上不能理解成线程，应该理解成任务更加准确，既然是任务，它就不能自己去执行，必须得通过线程（人）去执行

• 自定义MyTask类，然后实现Runnable接口
• 重写run方法（这里也是具体要干的活）
• 创建MyTask类的对象，MyTask task = new MyTask();注意，我们现在创建的只是一个任务，不能指望任务自己去完成自己，所以还得通过下一步的操作
• 创建一个基本的线程，Thread ren = new Thread(task);
• 调用线程的start方法，ren.start()

3、通过实现Callable接口

• 自定义MyCallable类，然后实现Callable接口
• 重写call方法（这里也是具体要干的活）
• 创建MyCallable类的对象，MyCallable calla= new MyCallable();这里也是一个任务，也只能通过线程去执行，但是它只能通过线程池去做
• 创建一个线程池，ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);executorService.submit(calla);

它与Runnable的区别在于有无返回值，和能否抛异常

4、线程池

高手回答：jdk只有一种创建线程的方式，因为不论是上面四种中的哪一种方式，其实最终都是通过Thread去创建

顶手回答：jdk没有创建线程的能力，因为最终走到底层会发现，其实JVM是调用了底层操作系统的方法，由操作系统去真正创建线程了

五、线程的生命周期

线程从出生到死亡，它走过了哪些阶段：

• 1、new，初始化状态；（创建类的这个过程还是能算是前期准备哈，线程这个人还没出生，这个时候不能算，类的创建阶段还只能算备孕阶段，只有通过new关键字创建了对象，才能算开始）
• 2、runnable，运行状态
  • start，就绪状态，这个状态还没有真正执行，只是告诉CPU，我准备好了，你可以来让我干活了。
  • running，运行中状态，拿到CPU给的工作牌，开始干活
• 3、timed_waiting，限期等待
  • sleep(10)/wait(10)/parkNanos(10)
• 4、waiting，无限期等待状态
  • wait()/park()
• 5、blocked,阻塞状态
  • 在用锁的情况下（synchronized），没有获取到锁的线程进入blocked状态。限期和无限期等待也可以称为阻塞状态。
• 6、terminated：终止状态，执行完run方法之后，自动被回收。

六、线程启动和停止

• 1、start方法启动
• 2、终止：
  • run方法执行完了之后自动终止
  • Thread.stop（不建议使用，对程序不友好，如果线程任务正在执行的话，调用stop会强制是的线程中断）
  • Thread.interrupt(),这个是友好的中断。
    • interrupt()作用：更改线程的中断标记，唤醒处于阻塞状态下的线程。会抛出InterruptedException，线程自己决定要不要结束，异常会触发复位
    • interrupted()：获取线程的中断标记，并且执行复位操作
    • isInterrupted()：获取线程的中断标记，但是不会进行复位操作

代码举例：

public class InterruptDemo02 implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        while(!Thread.currentThread().isInterrupted()){ //false
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(20);
                System.out.println("1231");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
                //可以不做处理，
                //继续中断 ->
                Thread.currentThread().interrupt(); //再次中断
                //抛出异常。。
            }
           // Thread.currentThread().interrupted();  //再次复位
            System.out.println(Thread.currentThread().isInterrupted());
        }
        System.out.println("processor End");
    }
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1=new Thread(new InterruptDemo02());
        t1.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        // Thread.sleep(1000);
        t1.interrupt(); //有作用 true
    }
}