「java线程干货」java线程和cpu线程
今天给各位分享java线程干货的知识，其中也会对java线程和cpu线程进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
本文目录一览：
什么是Java多线程
多线程的概念？
说起多线程，那么就不得不说什么是线程，而说起线程，又不得不说什么是进程。
进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。
进程可以简单的理解为一个可以独立运行的程序单位。它是线程的集合，进程就是有一个或多个线程构成的，每一个线程都是进程中的一条执行路径。
那么多线程就很容易理解：多线程就是指一个进程中同时有多个执行路径（线程）正在执行。
为什么要使用多线程？
1.在一个程序中，有很多的操作是非常耗时的，如数据库读写操作，IO操作等，如果使用单线程，那么程序就必须等待这些操作执行完成之后才能执行其他操作。使用多线程，可以在将耗时任务放在后台继续执行的同时，同时执行其他操作。
2.可以提高程序的效率。
3.在一些等待的任务上，如用户输入，文件读取等，多线程就非常有用了。
缺点：
1.使用太多线程，是很耗系统资源，因为线程需要开辟内存。更多线程需要更多内存。
2.影响系统性能，因为操作系统需要在线程之间来回切换。
3.需要考虑线程操作对程序的影响，如线程挂起，中止等操作对程序的影响。
4.线程使用不当会发生很多问题。
总结：多线程是异步的，但这不代表多线程真的是几个线程是在同时进行，实际上是系统不断地在各个线程之间来回的切换（因为系统切换的速度非常的快，所以给我们在同时运行的错觉）。
2.多线程与高并发的联系。
高并发：高并发指的是一种系统运行过程中遇到的一种“短时间内遇到大量操作请求”的情况，主要发生在web系统集中大量访问或者socket端口集中性收到大量请求（例如：12306的抢票情况；天猫双十一活动）。该情况的发生会导致系统在这段时间内执行大量操作，例如对资源的请求，数据库的操作等。如果高并发处理不好，不仅仅降低了用户的体验度（请求响应时间过长），同时可能导致系统宕机，严重的甚至导致OOM异常，系统停止工作等。如果要想系统能够适应高并发状态，则需要从各个方面进行系统优化，包括，硬件、网络、系统架构、开发语言的选取、数据结构的运用、算法优化、数据库优化……。
而多线程只是在同/异步角度上解决高并发问题的其中的一个方法手段，是在同一时刻利用计算机闲置资源的一种方式。
多线程在高并发问题中的作用就是充分利用计算机资源，使计算机的资源在每一时刻都能达到最大的利用率，不至于浪费计算机资源使其闲置。
3.线程的创建，停止，常用方法介绍。
1.线程的创建：
线程创建主要有2种方式，一种是继承Thread类，重写run方法即可；（Thread类实现了Runable接口）
另一种则是实现Runable接口，也需要重写run方法。
线程的启动，调用start（）方法即可。 我们也可以直接使用线程对象的run方法，不过直接使用，run方法就只是一个普通的方法了。
其他的还有： 通过匿名内部类的方法创建；实现Callable接口。。。。。
2.线程常用方法：
currentThread()方法：该方法返回当前线程的信息 .getName（）可以返回线程名称。
isAlive()方法：该方法判断当前线程是否处于活动状态。
sleep()方法：该方法是让“当前正在执行的线程“休眠指定的时间，正在执行的线程是指this.currentThread()返回的线程。
getId()方法：该方法是获取线程的唯一标识。
3.线程的停止：
在java中，停止线程并不简单，不想for。。break那样说停就停，需要一定的技巧。
线程的停止有3种方法：
1.线程正常终止，即run()方法运行结束正常停止。
2.使用interrupt方法中断线程。
3.使用stop方法暴力停止线程。
interrupt方法中断线程介绍：
interrupt方法其实并不是直接中断线程，只是给线程添加一个中断标志。
判断线程是否是停止状态：
this.interrupted(); 判断当前线程是否已经中断。（判断的是这个方法所在的代码对应的线程，而不是调用对象对应的线程）
this.isInterrupted(); 判断线程是否已经中断。（谁调用，判断谁）
注：.interrupted()与isInterrupted()的区别：
interrupted()方法判断的是所在代码对应的线程是否中断，而后者判断的是调用对象对应的线程是否停止
前者执行后有清除状态的功能（如连续调用两次时，第一次返回true，则第二次会返回false）
后者没有清除状态的功能（两次返回都为true）
真正停止线程的方法：
异常法：
在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态，如果为true则 throw new interruptedException()然后捕获该异常即可停止线程。
return停止线程：
在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态，如果为true则return停止线程。 （建议使用异常法停止线程，因为还可以在catch中使线程向上抛，让线程停止的事件得以传播）。
暴力法：
使用stop()方法强行停止线程（强烈不建议使用，会造成很多不可预估的后果，已经被标记为过时）
（使用stop方法会抛出 java.lang.ThreadDeath 异常，并且stop方法会释放锁，很容易造成数据不一致）
注：在休眠中停止线程：
在sleep状态下停止线程 会报异常，并且会清除线程状态值为false；
先停止后sleep，同样会报异常 sleep interrupted；
4.守护线程。
希望对您有所帮助！~
如何使用Java编写多线程程序(1)
一、简介1、什么是线程要说线程，就必须先说说进程，进程就是程序的运行时的一个实例。线程呢可以看作单独地占有CPU时间来执行相应的代码的。对早期的计算机（如DOS）而言，线程既是进程，进程既是进程，因为她是单线程的。当然一个程序可以是多线程的，多线程的各个线程看上去像是并行地独自完成各自的工作，就像一台一台计算机上运行着多个处理机一样。在多处理机计算机上实现多线程时，它们确实可以并行工作，而且采用适当的分时策略可以大大提高程序运行的效率。但是二者还是有较大的不同的，线程是共享地址空间的，也就是说多线程可以同时读取相同的地址空间，并且利用这个空间进行交换数据。 2、为什么要使用线程为什么要使用多线程呢？学过《计算机体系结构》的人都知道。将顺序执行程序和采用多线程并行执行程序相比，效率是可以大大地提高的。比如，有五个线程thread1, thread2, thread3, thread4, thread5，所耗的CPU时间分别为4，5，1，2，7。（假设CPU轮换周期为4个CPU时间，而且线程之间是彼此独立的）顺序执行需要花费1Array个CPU时间，而并行需要的时间肯定少于1Array个CPU时间，至于具体多少时间要看那些线程是可以同时执行的。这是在非常小规模的情况下，要是面对大规模的进程之间的交互的话，效率可以表现得更高。 3、java中是如何实现多线程的与其他语言不一样的是，线程的观念在java是语言中是重要的，根深蒂固的，因为在java语言中的线程系统是java语言自建的， java中有专门的支持多线程的API库，所以你可以以最快的速度写一个支持线程的程序。在使用java创建线程的时候，你可以生成一个Thread类或者他的子类对象，并给这个对象发送start()消息（程序可以向任何一个派生自 Runnable 接口的类对象发送 start() 消息的），这样一来程序会一直执行，直到run返回为止，此时该线程就死掉了。在java语言中，线程有如下特点：§ 在一个程序中而言，主线程的执行位置就是main。而其他线程执行的位置，程序员是可以自定义的。值得注意的是对Applet也是一样。 § 每个线程执行其代码的方式都是一次顺序执行的。 § 一个线程执行其代码是与其他线程独立开来的。如果诸线程之间又相互协作的话，就必须采用一定的交互机制。 § 前面已经说过，线程是共享地址空间的，如果控制不当，这里很有可能出现死锁。 各线程之间是相互独立的，那么本地变量对一个线程而言就是完全独立，私有的。所以呢，线程执行时，每个线程都有各自的本地变量拷贝。对象变量(instance variable)在线程之间是可以共享的，这也就是为什么在java中共享数据对象是如此的好用，但是java线程不能够武断地访问对象变量：他们是需要访问数据对象的权限的。二、准备知识 在分析这个例子之前，然我们先看看关于线程的几个概念，上锁，信号量，和java所提供的API。 上锁对于大多数的程序而言，他们都需要线程之间相互的通讯来完成整个线程的生命周期，二实现线程之间同步的最简单的办法就是上锁。为了防止相互关联的两个线程之间错误地访问共享资源，线程需要在访问资源的时候上锁和解锁，对于锁而言，有读锁，写锁和读写锁等不同的同步策略。在java中，所有的对象都有锁；线程只需要使用synchronized关键字就可以获得锁。在任一时刻对于给定的类的实例，方法或同步的代码块只能被一个线程执行。这是因为代码在执行之前要求获得对象的锁。 信号量通常情况下，多个线程所访问为数不多的资源，那怎么控制呢？一个比较非常经典而起非常简单的办法就是采用信号量机制。信号量机制的含义就是定义一个信号量，也就是说能够提供的连接数；当有一个线程占用了一个连接时，信号量就减一；当一个线程是放了连接时，信号量就加一。
java多线程有哪些实际的应用场景
场景一:一个业务逻辑有很多次的循环，每次循环之间没有影响，比如验证1万条url路径是否存在，正常情况要循环1万次，逐个去验证每一条URL，这样效率会很低，假设验证一条需要1分钟，总共就需要1万分钟，有点恐怖。这时可以用多线程，将1万条URL分成50等份，开50个线程，没个线程只需验证200条，这样所有的线程执行完是远小于1万分钟的。
场景二:需要知道一个任务的执行进度，比如我们常看到的进度条，实现方式可以是在任务中加入一个整型属性变量(这样不同方法可以共享)，任务执行一定程度就给变量值加1，另外开一个线程按时间间隔不断去访问这个变量，并反馈给用户。
总之使用多线程就是为了充分利用cpu的资源，提高程序执行效率，当你发现一个业务逻辑执行效率特别低，耗时特别长，就可以考虑使用多线程。不过CPU执行哪个线程的时间和顺序是不确定的，即使设置了线程的优先级，因此使用多线程的风险也是比较大的，会出现很多预料不到的问题，一定要多熟悉概念，多构造不同的场景去测试才能够掌握!
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在Java 中多线程的实现方法有哪些，如何使用
Java多线程的创建及启动
Java中线程的创建常见有如三种基本形式
1.继承Thread类，重写该类的run()方法。
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1 class MyThread extends Thread {
2
3 private int i = 0;
4
5 @Override
6 public void run() {
7 for (i = 0; i 100; i++) {
8 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
9 }
10 }
11 }
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复制代码
1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0; i 100; i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
6 if (i == 30) {
7 Thread myThread1 = new MyThread(); // 创建一个新的线程 myThread1 此线程进入新建状态
8 Thread myThread2 = new MyThread(); // 创建一个新的线程 myThread2 此线程进入新建状态
9 myThread1.start(); // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
10 myThread2.start(); // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
11 }
12 }
13 }
14 }
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如上所示，继承Thread类，通过重写run()方法定义了一个新的线程类MyThread，其中run()方法的方法体代表了线程需要完成的任务，称之为线程执行体。当创建此线程类对象时一个新的线程得以创建，并进入到线程新建状态。通过调用线程对象引用的start()方法，使得该线程进入到就绪状态，此时此线程并不一定会马上得以执行，这取决于CPU调度时机。
2.实现Runnable接口，并重写该接口的run()方法，该run()方法同样是线程执行体，创建Runnable实现类的实例，并以此实例作为Thread类的target来创建Thread对象，该Thread对象才是真正的线程对象。
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1 class MyRunnable implements Runnable {
2 private int i = 0;
3
4 @Override
5 public void run() {
6 for (i = 0; i 100; i++) {
7 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
8 }
9 }
10 }
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复制代码
1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0; i 100; i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
6 if (i == 30) {
7 Runnable myRunnable = new MyRunnable(); // 创建一个Runnable实现类的对象
8 Thread thread1 = new Thread(myRunnable); // 将myRunnable作为Thread target创建新的线程
9 Thread thread2 = new Thread(myRunnable);
10 thread1.start(); // 调用start()方法使得线程进入就绪状态
11 thread2.start();
12 }
13 }
14 }
15 }
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相信以上两种创建新线程的方式大家都很熟悉了，那么Thread和Runnable之间到底是什么关系呢？我们首先来看一下下面这个例子。
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1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 for (int i = 0; i 100; i++) {
5 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
6 if (i == 30) {
7 Runnable myRunnable = new MyRunnable();
8 Thread thread = new MyThread(myRunnable);
9 thread.start();
10 }
11 }
12 }
13 }
14
15 class MyRunnable implements Runnable {
16 private int i = 0;
17
18 @Override
19 public void run() {
20 System.out.println("in MyRunnable run");
21 for (i = 0; i 100; i++) {
22 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
23 }
24 }
25 }
26
27 class MyThread extends Thread {
28
29 private int i = 0;
30
31 public MyThread(Runnable runnable){
32 super(runnable);
33 }
34
35 @Override
36 public void run() {
37 System.out.println("in MyThread run");
38 for (i = 0; i 100; i++) {
39 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
40 }
41 }
42 }
复制代码
同样的，与实现Runnable接口创建线程方式相似，不同的地方在于
1 Thread thread = new MyThread(myRunnable);
那么这种方式可以顺利创建出一个新的线程么？答案是肯定的。至于此时的线程执行体到底是MyRunnable接口中的run()方法还是MyThread类中的run()方法呢？通过输出我们知道线程执行体是MyThread类中的run()方法。其实原因很简单，因为Thread类本身也是实现了Runnable接口，而run()方法最先是在Runnable接口中定义的方法。
1 public interface Runnable {
2
3 public abstract void run();
4
5 }
我们看一下Thread类中对Runnable接口中run()方法的实现：
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@Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
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也就是说，当执行到Thread类中的run()方法时，会首先判断target是否存在，存在则执行target中的run()方法，也就是实现了Runnable接口并重写了run()方法的类中的run()方法。但是上述给到的列子中，由于多态的存在，根本就没有执行到Thread类中的run()方法，而是直接先执行了运行时类型即MyThread类中的run()方法。
3.使用Callable和Future接口创建线程。具体是创建Callable接口的实现类，并实现clall()方法。并使用FutureTask类来包装Callable实现类的对象，且以此FutureTask对象作为Thread对象的target来创建线程。
看着好像有点复杂，直接来看一个例子就清晰了。
复制代码
1 public class ThreadTest {
2
3 public static void main(String[] args) {
4
5 CallableInteger myCallable = new MyCallable(); // 创建MyCallable对象
6 FutureTaskInteger ft = new FutureTaskInteger(myCallable); //使用FutureTask来包装MyCallable对象
7
8 for (int i = 0; i 100; i++) {
9 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
10 if (i == 30) {
11 Thread thread = new Thread(ft); //FutureTask对象作为Thread对象的target创建新的线程
12 thread.start(); //线程进入到就绪状态
13 }
14 }
15
16 System.out.println("主线程for循环执行完毕..");
17
18 try {
19 int sum = ft.get(); //取得新创建的新线程中的call()方法返回的结果
20 System.out.println("sum = " + sum);
21 } catch (InterruptedException e) {
22 e.printStackTrace();
23 } catch (ExecutionException e) {
24 e.printStackTrace();
25 }
26
27 }
28 }
29
30
31 class MyCallable implements CallableInteger {
32 private int i = 0;
33
34 // 与run()方法不同的是，call()方法具有返回值
35 @Override
36 public Integer call() {
37 int sum = 0;
38 for (; i 100; i++) {
39 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
40 sum += i;
41 }
42 return sum;
43 }
44
45 }
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首先，我们发现，在实现Callable接口中，此时不再是run()方法了，而是call()方法，此call()方法作为线程执行体，同时还具有返回值！在创建新的线程时，是通过FutureTask来包装MyCallable对象，同时作为了Thread对象的target。那么看下FutureTask类的定义：
1 public class FutureTaskV implements RunnableFutureV {
2
3 //....
4
5 }
1 public interface RunnableFutureV extends Runnable, FutureV {
2
3 void run();
4
5 }
于是，我们发现FutureTask类实际上是同时实现了Runnable和Future接口，由此才使得其具有Future和Runnable双重特性。通过Runnable特性，可以作为Thread对象的target，而Future特性，使得其可以取得新创建线程中的call()方法的返回值。
执行下此程序，我们发现sum = 4950永远都是最后输出的。而“主线程for循环执行完毕..”则很可能是在子线程循环中间输出。由CPU的线程调度机制，我们知道，“主线程for循环执行完毕..”的输出时机是没有任何问题的，那么为什么sum =4950会永远最后输出呢？
原因在于通过ft.get()方法获取子线程call()方法的返回值时，当子线程此方法还未执行完毕，ft.get()方法会一直阻塞，直到call()方法执行完毕才能取到返回值。
上述主要讲解了三种常见的线程创建方式，对于线程的启动而言，都是调用线程对象的start()方法，需要特别注意的是：不能对同一线程对象两次调用start()方法。
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java线程干货的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于java线程和cpu线程、java线程干货的信息别忘了在本站进行查找喔。
发布于：2022-12-11，除非注明，否则均为原创文章，转载请注明出处。