线程常见问题

2021-07-27 21:04:59 阅读：105 来源： 互联网

一.什么是多线程

线程是指程序在运行的过程中，能够执行程序代码的一个执行单元。

Java语言中，线程有五种状态：新建、就绪、运行、阻塞及死亡。

二.线程与进程的区别？

进程是指一段正在执行的程序。而线程有时也被称为轻量级进程，它是程序执行的最小单元，一个进程可以拥有多个线程，各个线程之间共享程序的内存空间（代码段、数据段、堆空间）及一些进程级

三、为什么要使用多线程？
【1】提高执行效率，减少程序的响应时间。因为单线程执行的过程只有一个有效的操作序列，如果某个操作很耗时（或等待网络响应），此时程序就不会响应鼠标和键盘等操作，如果使用多线程，就可以将耗时的线程分配到一个单独的线程上执行，从而使程序具备更好的交互性。
【2】与进程相比，线程的创建和切换开销更小。因开启一个新的进程需要分配独立的地址空间，建立许多数据结构来维护代码块等信息，而运行于同一个进程内的线程共享代码段、数据段、线程的启动和切换的开销比进程要少很多。同时多线程在数据共享方面效率非常高。
【3】目前市场上服务器配置大多数都是多CPU或多核计算机等，它们本身而言就具有执行多线程的能力，如果使用单个线程，就无法重复利用计算机资源，造成资源浪费。因此在多CPU计算机上使用多线程能提高CPU的利用率。
【4】利用多线程能简化程序程序的结构，是程序便于理解和维护。一个非常复杂的进程可以分成多个线程来执行。

四、同步与异步有什么区别？
在多线程的环境中，通常会遇到数据共享问题，为了确保共享资源的正确性和安全性，就必须对共享数据进行同步处理（也就是锁机制）。对共享数据进行同步操作（增删改），就必须要获得每个线程对象的锁（this锁），这样可以保证同一时刻只有一个线程对其操作，其他线程要想对其操作需要排队等候并获取锁。当然在等候队列中优先级最高的线程才能获得该锁，从而进入共享代码区。
Java语言在同步机制中提供了语言级的支持，可以通过使用synchronize关键字来实现同步，但该方法是以很大的系统开销作为代价的，有时候甚至可能造成死锁，所以，同步控制并不是越多越好，要避免所谓的同步控制。实现同步的方法有两种：①同步方法（this锁）。②同步代码块（this锁或者自定义锁）当使用this锁时，就与同步方法共享同一锁，只有当①释放，②才可以使用。同时，同步代码块的范围也小于同步方法，建议使用，相比之下能够提高性能。

五、如何实现java多线程？
Java虚拟机允许应用程序并发地运行多个线程，在Java语言中实现多线程的方法有三种，其中前两种为常用方法：

【1】继承Thread类，重写run()方法
Thread本质上也是实现了Runnable接口的一个实例，它代表一个线程的实例，并且启动线程的唯一方法就是通过Thread类的start()方法，start()方法是一个本地（native）方法，它将启动一个新的线程，并执行run()方法（执行的是自己重写了Thread类的run()方法），同时调用start()方法并不是执行多线程代码，而是使得该线程变为可运行态（Runnable）,什么时候运行多线程代码由操作系统决定。
class MyThread extends Thread{//创建线程类
public void run(){
System.out.println("Thread Body");//线程的函数体
}
}

public class Test{
public static void main(String[] args){
MyThread thread = new Thread
thread.run();//开启线程
}
}

【2】实现Runnable接口，并实现该结构的run()方法
1）自定义实现Runnable接口，实现run()方法。
2）创建Thread对象，用实现Runnable接口的对象作为参数实例化该Thread对象。
3）调用Thread的start()方法。
class MyThread implements Runnable{
pulic void run(){
System.out.println("Thread Body");
}
}

public class Test{
public static void main(String[] args){
MyThread myThread = new MyThread;
Thread thread = new Thread(myThread);
thread.start();//启动线程
}
}

其实，不管是哪种方法，最终都是通过Thread类的API来控制线程。

【3】实现Callable接口，重写call()方法
Callable接口实际是属于Executor框架中的功能类，Callable结构与Runnable接口的功能类似，但提供了比Runnable更强大的功能，主要体现在如下三点：
1）Callable在任务结束后可以提供一个返回值，Runnable无法提供该功能。
2）Callable中的call()方法可以跑出异常，而Runnable中的run()不能跑出异常。
3）运行Callable可以拿到一个Future对象，Future对象表示异步计算的结果，它提供能了检查计算是否完成的方法。由于线程输入异步计算模型，因此无法从别的线程中得到函数的返回值，在这种情况下，就可以使用Future来监控目标线程来调用call()方法的情况，当调用Future的get()方法以获取结果时，当前线程会阻塞，直到目标线程的call()方法结束返回结果。
public class CallableAndFuture{
//创建线程类
public static class CallableTest implements Callable{
public String call() throws Exception{
return "Hello World!";
}
}
public static void main(String[] args){
ExecutorService threadPool = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<String> future = threadPool.submit(new CallableTest());
try{
System.out.println("waiting thread to finish");
System.out.println(future.get());
}catch{Exception e}{
e.printStackTrace
}
}
}

建议：当需要实现多线程时，一般推荐使用Runnable接口方式，因为Thread类定义了多种方法可以被派生类使用或重写，但是只有run()方法必须被重写，在run()方法中实现这个线程的主要功能，这当然也是实现Runnable接口所需的方法。再者，我们很多时候继承一个类是为了去加强和修改这个类才去继承的。因此，如果我们没有必要重写Thread类中的其他方法，那么通过继承Thread类和实现Runnable接口的效果是相同的，这样的话最好还是使用Runnable接口来创建线程。
六、run()方法与start()方法有什么区别？

通常，系统通过调用线程类的start()方法启动一个线程，此时该线程处于就绪状态，而非运行状态，也就意味着这个线程可以别JVM调用执行，执行的过程中，JVM通过调用想成类的run()方法来完成实际的操作，当run()方法结束后，线程也就会终止。
如果直接调用线程类的run()方法，就会被当做一个普通函数调用，程序中仍然只有一个主程序，也就是说start()方法能够异步调用run()方法，但是直接调用run()方法却是同步的，也就无法达到多线程的目的。

标签：常见问题,run,Thread,Runnable,线程,多线程,方法
来源： https://blog.csdn.net/weixin_60158745/article/details/119086264

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