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主题： [原创]Java 学习系列之线程

panpan.nie

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发表于：

2015-4-29 16:11:11 | [全部帖] [楼主帖]

楼主

一、线程的概述（Introduction）

线程是一个程序的多个执行路径，执行调度的单位，依托于进程存在。线程不仅可以共享进程的内存，而且还拥有一个属于自己的内存空间，这段内存空间也叫做线程栈，是在建立线程时由系统分配的，主要用来保存线程内部所使用的数据，如线程执行函数中所定义的变量。

注意：Java中的多线程是一种抢占机制而不是分时机制。抢占机制指的是有多个线程处于可运行状态，但是只允许一个线程在运行，他们通过竞争的方式抢占CPU。

二、线程的创建

在java中可有两种方式实现多线程，一种是继承Thread类，一种是实现Runnable接口。任何一个线程的执行的前提都是必须有Thread class的实例存在，并且通过调用run()方法启动线程。启用start()方法可以使run()方法运行。

1、继承Thread 类

解析说明：sun公司提供了一个 Thread 类，类体里有run()方法、start()方法,启用start()方法可以使run()方法运行.

Thread类中的run方法是空的.所以声明了一个Thread的子类TestThread 类,用来覆盖父类.

创建线程过程:

// ①使用继承java.lang.Thread类的方式创建一个线程
class TestThreadA extends Thread
{
      //② 重写（Override）run()方法 JVM会自动调用该方法
      public void run() {
            System.out.println("I'm running!");
      }
}
public class Main{
public static void main(String[] args)
{
      //③ 启动线程
      TestThreadA tt = new TestThreadA();
      tt.start();
}
}

注意：使用此方法定义线程，因为采用继承Thread的方式定义线程后，你不能在继承其他的类了，导致程序的可扩展性大大降低。

2、实现Runnable 接口

// ①通过实现Runnable接口创建一个线程
class TestThreadB implements Runnable
{
      //② 重写（Override）run()方法 JVM会自动调用该方法
      public void run()
      {
            System.out.println("I'm running!");
      }
}
public class Main{
public static void main(String[] args)
{
      //③启动线程
      TestThreadB tt = new TestThreadB();
      Thread t = new Thread(tt);
      t.start();
}
}

3、两种实现方式的区别与联系

① 一个类只能继承一个父类，存在局限；一个类可以实现多个接口

②实现Runnable接口适合于资源共享。在实现Runable接口的时候调用Thread的Thread（Runnable run）或者Thread(Runnable run ,String name)构造方法创建进程时，使用同一个Runnable实例，则建立的多线程的实例变量也是共享的；但是通过继承Thread类是不能用一个实例建立多个线程。当然，继承Thread类也能够共享变量，能共享Thread类的static变量

③Runnable接口和Thread之间的联系：

public class Thread extends Object implements Runnable可以看出Thread类也是Runnable接口的子类

三、线程的状态（State）

新生状态（New）：当一个线程的实例被创建即使用new关键字和Thread类或其子类创建一个线程对象后，此时该线程处于新生(new)状态，处于新生状态的线程有自己的内存空间，但该线程并没有运行，此时线程还不是活着的（not alive）；

就绪状态（Runnable）：通过调用线程实例的start()方法来启动线程使线程进入就绪状态(runnable)；处于就绪状态的线程已经具备了运行条件，但还没有被分配到CPU即不一定会被立即执行，此时处于线程就绪队列，等待系统为其分配CPCU，等待状态并不是执行状态；此时线程是活着的（alive）；

运行状态（Running）：一旦获取CPU(被JVM选中)，线程就进入运行(running)状态，线程的run()方法才开始被执行；在运行状态的线程执行自己的run()方法中的操作，直到调用其他的方法而终止、或者等待某种资源而阻塞、或者完成任务而死亡；如果在给定的时间片内没有执行结束，就会被系统给换下来回到线程的等待状态；此时线程是活着的（alive）；

阻塞状态（Blocked）：通过调用join()、sleep()、wait()或者资源被暂用使线程处于阻塞(blocked)状态；处于Blocking状态的线程仍然是活着的（alive）

死亡状态（Dead）：当一个线程的run()方法运行完毕或被中断或被异常退出，该线程到达死亡(dead)状态。此时可能仍然存在一个该Thread的实例对象，当该Thready已经不可能在被作为一个可被独立执行的线程对待了，线程的独立的call stack已经被dissolved。一旦某一线程进入Dead状态，他就再也不能进入一个独立线程的生命周期了。对于一个处于Dead状态的线程调用start()方法，会出现一个运行期(runtime exception)的异常；处于Dead状态的线程不是活着的（not alive）。

下面这副图描述了线程从创建到消亡之间的状态：

北京联动北方科技有限公司

四、线程池的使用

在Java5以后，通过Executor来启动线程比用 Thread的start()更好。可以很容易控制线程的启动、执行和关闭过程，还可以很容易使用线程池的特性。

Executor 是 java5 下的一个多任务并发执行框架(Doug Lea),可以建立一个类似数据库连接池的线程池来执行任务。

执行过程分为两步：

1、创建任务

任务就是一个实现了Runnable接口的类。如TestThreadB 类

2、执行任务

通过java.util.concurrent.ExecutorService接口对象来执行任务。该接口对象通过工具类java.util.concurrent.Executors的静态方法来创建。

Executors此包中所定义的 Executor、ExecutorService、ScheduledExecutorService、ThreadFactory 和 Callable 类的工厂和实用方法。

比如，创建一个ExecutorService的实例，ExecutorService实际上是一个线程池的管理工具：

ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

execute(Runnable对象)方法，其实就是对Runnable对象调用start()方法

当将一个任务添加到线程池中的时候，线程池会为每个任务创建一个线程，该线程会在之后的某个时刻自动执行。

代码示例：

public class TestThread
{
      public static void main(String[] args)
      {
            try
            {
                  // 创建一个单线程执行程序
                  ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
                  // 将任务添加到线程去执行
                  executorService.execute(new TestThreadB());
                  // 关闭执行服务对象
                  executorService.shutdown();
            }
            catch (Exception e)
            {
            }
      }
}