JAVA特级_java高级特性-更新版本

java多线程增强

java多线程基本知识

进程介绍

不管是我们开发的应用程序，还是我们运行的其他的应用程序，都需要先把程序安装在本地的硬盘上。然后找到这个程序的启动文件，启动程序的时候，其实是电脑把当前的这个程序加载到内存中，在内存中需要给当前的程序分配一段独立的运行空间。这片空间就专门负责当前这个程序的运行。

不同的应用程序运行的过程中都需要在内存中分配自己独立的运行空间，彼此之间不会相互的影响。我们把每个独立应用程序在内存的独立空间称为当前应用程序运行的一个进程。

进程：它是内存中的一段独立的空间，可以负责当前应用程序的运行。当前这个进程负责调度当前程序中的所有运行细节。

1.1.2. 线程介绍

启动的QQ聊天软件，需要和多个人进行聊天。这时多个人之间是不能相互影响，但是它们都位于当前QQ这个软件运行时所分配的内容的独立空间中。

在一个进程中，每个独立的功能都需要独立的去运行，这时又需要把当前这个进程划分成多个运行区域，每个独立的小区域(小单元)称为一个线程。

线程：它是位于进程中，负责当前进程中的某个具备独立运行资格的空间。

进程是负责整个程序的运行，而线程是程序中具体的某个独立功能的运行。一个进程中至少应该有一个线程。

1.1.3. 多线程介绍

现在的操作系统基本都是多用户，多任务的操作系统。每个任务就是一个进程。而在这个进程中就会有线程。

真正可以完成程序运行和功能的实现靠的是进程中的线程。

多线程：在一个进程中，我们同时开启多个线程，让多个线程同时去完成某些任务(功能)。

多线程的目的：提高程序的运行效率。

1.1.4. 多线程运行的原理

在电脑中负责程序运行的控制器CPU。

其实真正电脑中的程序的运行不是同时在运行的。CPU负责程序的运行，而CPU在运行程序的过程中某个时刻点上，它其实只能运行一个程序。而不是多个程序。而CPU它可以在多个程序之间进行高速的切换。而切换频率和速度太快，导致人的肉看看不到。

每个程序就是进程， 而每个进程中会有多个线程，而CPU是在这些线程之间进行切换。

了解了CPU对一个任务的执行过程，我们就必须知道，多线程可以提高程序的运行效率，但不能无限制的开线程。

1.1.5. Java关于线程的描述

程序运行靠的线程，在每个程序中都会一个线程的存在，线程是程序运行过程中存在一类事物，Java就必须对这个事物有类的描述和封装。

在Java中使用Thread类描述线程这个事物。

1.1.6. 实现线程的两种方式

1、继承Thread的原理

为什么要继承Thread类？

线程是程序运行过程中的最基本的单元。而Java对线程使用的Thread这个类进行描述。而我们现在希望通过自己的代码操作线程，自己的代码应该需要和Thread类之间产生关系。这里我们采用的继承的关系。

当我们继承了Thread类之后，我们自己的类也就变成了线程类。我们自己的类就继承到了Thread类中的所有功能，并且自己的类就可以对线程进行各种操作(开启线程，停止线程等)。

为什么要复写run方法

为什么要使用线程：因为我们希望程序中的某段代码可以同时运行，提高程序的运行效率。

我们定义的类继承了Thread的之后，其实在Thread类中有个run方法，它是开启线程之后，就会直接去运行的方法。而Java在设计线程类(Thread)的时候，就已经明确了线程应该执行的某段代码需要书写在run方法中，之后在run方法中的代码开启线程之后才能正常的运行。

我们使用线程的目的是让线程执行后来自己程序中的某些代码， 而Java中规定需要线程执行的代码必须写run方法中，Thread类中的run方法中并没有我们真正需要多线程运行的代码，而开启线程又要去运行run方法，这时我们只能沿用Thread类run方法的定义格式，然后复写run方法的方法体代码。

复写run方法的目的是明确线程要执行的代码，只有把代码写在run方法中，线程开启后才会去执行。

需要线程执行的代码：这段代码称为线程要执行的任务。线程要执行的任务，需要书写在run方法中。

为什么不直接调用run方法，而调用start方法

当书写了一个类继承了Thread类之后，这个子类也变成线程类。这时可以创建这个子类的对象，一旦创建Thread的子类对象，就相当于拥有了当前的线程对象。

创建Thread的子类对象，只是在内存中有了线程这个对象，但是线程还不能真正的去运行。

要让线程真正的在内存运行起来，必须调用start方法，这样才能够在内存开启一片新的内存空间，然后负责当前线程需要执行的任务。

我们直接通过线程对象去调用run方法，这时只是对象调用普通的方法，并没有在内存中开启新的内存空间运行任务代码。只有调用start方法才会开启新的空间。并在新的空间中自动去运行run方法。

2、开启线程的第二种方式

创建线程的另一种方法是声明实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后可以分配该类的实例，在创建 Thread 时作为一个参数来传递并启动。

实现Runnable接口的原理

1、java单继承的原因：

在Java中一个类只能有一个直接父类，如果一个类已经继承其他的父类，那么当前这个类中假如有需要多线程操作的代码，这时这类是无法再继承Thread类的。这样就会导致当前这个类中的某些需要多线程执行的任务代码就无法被线程去执行。

2、Java设计方面的原因：

Thread类是专门负责描述线程本身的。Thread类可以对线程进行各种各样的操作。Java在设计的时候把线程要执行的任务交给了Thread。这样导致操作线程本身的功能和线程要执行的任务功能严重的耦合在一起。

线程的任务是需要后来的程序制定和分配的，而线程的操作是需要提前设计好的。Java就把线程的任务从Thread类中抽取出来，保存在Runnable接口中。

把任务抽取到Runnable接口中之后，在这个接口中定义线程需要执行的任务的规则，当需要明确线程的任务时，我们就让这个类实现Runnable接口，只要实现Runnable接口的类，就相当于明确了线程需要执行的任务。

当一个类实现Runnable接口，就相当于有了线程的任务，可以是还没有线程本身这个对象。这是我们就可以直接使用Thread这个类创建出线程，然后把任务交给线程。这样就达到任务和线程的分离以及结合。

软件设计的时候遵守原则：低耦合、高内聚。事物和事物之间的依赖程度称为它们的耦合度。