Java 多线程

进程和线程的概念

进程 几乎所有的操作系统都支持进程的概念。一个任务通常对应一个进程。进程具有如下特征：

• 进程通常是独立存在的，拥有自己独立的资源。
• 进程拥有自己的生命周期和各种不同的状态。
• 多个进程可以在单个处理器上并发执行，多个进程之间不会互相响应。

线程 线程是cpu执行的最小单元，一个进程可以有多个线程。一个线程必须有一个父进程。线程可以拥有自己的堆栈，但不拥有系统资源。对 cpu 而言，在同一时间，只能执行一个线程。之所以看起来像是在同时执行，是因为cpu轮循的时间特别快。线程由进程来负责管理和调度。

线程的生明周期

在网上扒了一张图，足够清晰明了。

Java线程具有五中基本状态

新建状态（New）： 当线程对象对创建后，即进入了新建状态，如：Thread t = new MyThread();

就绪状态（Runnable）： 当调用线程对象的start()方法（t.start();），线程即进入就绪状态。处于就绪状态的线程，只是说明此线程已经做好了准备，随时等待CPU调度执行，并不是说执行了t.start()此线程立即就会执行；

运行状态（Running）： 当CPU开始调度处于就绪状态的线程时，此时线程才得以真正执行，即进入到运行状态。注：就 绪状态是进入到运行状态的唯一入口，也就是说，线程要想进入运行状态执行，首先必须处于就绪状态中；

阻塞状态（Blocked）： 处于运行状态中的线程由于某种原因，暂时放弃对CPU的使用权，停止执行，此时进入阻塞状态，直到其进入到就绪状态，才 有机会再次被CPU调用以进入到运行状态。根据阻塞产生的原因不同，阻塞状态又可以分为三种：

1. 等待阻塞：运行状态中的线程执行wait()方法，使本线程进入到等待阻塞状态；

2. 同步阻塞 – 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态；

3. 其他阻塞 – 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。

死亡状态（Dead）： 线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

需要注意的是： wait() 、notify()、notifyAll() 方法是 Object 类的方法。

Java 中线程的创建和启动

1. 继承自 Thread 类创建线程

• 定义类继承自 Thread 类，重写该类的 run() 方法，run() 方法方法体代线程要执行的任务。因此，run() 方法也称线程执行体。
• 创建定义的线程类的实例，即创建线程对象。
• 调用线程对象的 start() 方法启动该线程。

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println(getName() + "-----" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args){
        new MyThread().start();
        new MyThread().start();
    }
}

2. 实现Runnable接口创建线程

• 定义 Runnable 接口的实现类，并重写该接口的 run()方法，该 run() 同样是线程执行体。
• 创建 Runnable 实现类的实例，将 Runnable 实现类的实例传入作为参数传入，创建 Thread 类的实例，作为线程对象。
• 调用线程对象的 start() 方法启动线程。

public class MyThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-----" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args){
        MyThread mt = new MyThread();
        new Thread(mt).start();
        new Thread(mt).start();
    }
}

截取部分执行结果如下：

3. 使用 Callable 和 Future 创建线程

• 创建 Callable 的实现类，并实现 call() 方法，call() 方法为线程执行体。泛型参数为 call() 返回值。
• 创建 Callable 实现类的实例，并将该对象传入，创建 FutureTask 类的实例。该 FutureTask 的对象封装了 该 Callable 实例对象的返回值。
• 创建 FutureTask 的实例，作为 target 传入，创建 Thread 类的对象，作为线程对象。
• 调用线程对象的 start() 方法启动线程。
• 如有必要，可以通过 FutureTask 对象的 get() 方法来获得线程执行结束后的返回值。

public class MyCallable implements Callable<Integer> {
    @Override
    public Integer call() throws Exception {
        int i = 0;
        for (; i < 1000; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-----" + i);
        }
        return i;
    }
    public static void main(String[] args) {
        MyCallable mc = new MyCallable();
        FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(mc);
        new Thread(task).start();
        try {
            Thread.sleep(5000);// 可能做一些事情
            System.out.println("----------" + task.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

值得一提的是：虽然直接继承自 Thread 类的方式实现起来最为简单，但是由于java的类只能单继承，但可以实现多个接口。所以一般我们不采用该方式。另外，启动线程的方式，都是通过调用线程对象的 start() 方法，切莫不要直接调用 run() 方法，这样实际是把该线程类当作了一个普通类而已。