多线程的基本介绍详解程序员

一、进程和线程

1、什么是进程？

进程：是指系统中正在运行的一个应用程序。

          每个进程之间是独立的，均运行在其专用且受保护的内存空间内。

2、什么是线程？

线程：一个进程要想执行任务，必须得有线程（每一个进程至少要有一条线程）。

          线程是进程的基本执行单元，一个进程（程序）的所有任务都在线程中执行。

          例如：酷狗音乐播放歌曲、迅雷下载电影，都需要在线程中执行。

    2.1 单线程的串行

          一个线程（单线程）中任务的执行是串行的。

          如果要在一个线程（单线程）中执行多个任务，那么只能一个一个地按顺序执行这些任务，也就是说，在同一时间内，1个线程只能执行一个任务。比如要在一个线程中下载三个文件（分别是：文件A，文件B，文件C）

   2.2 线程的生命周期及五种基本状态

         关于Java中线程的生命周期，首先看一下下面这张较为经典的图：

        JAVA线程的五种基本状态

        新建状态（New）：当线程对象创建后，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()方法此线程就会立即执行。

         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一场退出了run()方法，该线程结束生命周期。

二、多线程

1、什么是多线程？

     多线程：一个进程中可以开启多条线程，每条线程可以并行（同时）执行不同的任务。

     进程 == 车间    线程 == 车间工人

     多线程技术可以提高程序的执行效率。

     比如同时开启3条线程分别下载三个文件A、B、C

2、多线程的原理

      同一时间，CPU只能处理1条线程，只有1条线程在工作（执行）
多线程并发（同时）执行，其实是CPU快速地在多条线程之间调度（切换）
如果CPU调度线程的时间足够快，就造成了多线程并发执行的假象
思考：如果线程非常非常多，会发生什么情况？
回答：CPU会在N多线程之间调度，CPU会累死，消耗大量的CPU资源
          每条线程被调度执行的频次会降低（线程的执行效率降低）

3、多线程的优缺点

优点：能适当提高程序的执行效率

          能适当提高资源利用率（CPU、内存利用率）

缺点：开启线程需要占用一定的内存空间，（默认情况下，主线程占用1M，子线程占用512KB）如果开启大量的线程，会占用大量的内存空间，降低程序的性能，线程越多，CPU在调度线程上的开销就越大

           程序设计更加复杂：比如线程之间的通信，多线程的数据共享。

四、Java多线程的创建及启动

       Java中线程的创建有三种基本形式：

       方法一：继承Thread类，重写该类的run()方法。