Java多執行緒系列——Java多執行緒基礎

前言

多執行緒併發程式設計是Java程式設計中重要的一塊內容，也是面試重點覆蓋區域，所以學好多執行緒併發程式設計對我們來說極其重要，下面跟我一起開啟本次的學習之旅吧。

正文

執行緒與程序

1 執行緒：程序中負責程式執行的執行單元 執行緒本身依靠程式進行執行 執行緒是程式中的順序控制流，只能使用分配給程式的資源和環境

2 程序：執行中的程式 一個程序至少包含一個執行緒

3 單執行緒：程式中只存在一個執行緒，實際上主方法就是一個主執行緒

4 多執行緒：在一個程式中執行多個任務 目的是更好地使用CPU資源

執行緒的實現

1 繼承Thread類

在java.lang包中定義, 繼承Thread類必須重寫run()方法

建立好了自己的執行緒類之後，就可以建立執行緒物件了，然後透過start()方法去啟動執行緒。注意，不是呼叫run()方法啟動執行緒，run方法中只是定義需要執行的任務，如果呼叫run方法，即相當於在主執行緒中執行run方法，跟普通的方法呼叫沒有任何區別，此時並不會建立一個新的執行緒來執行定義的任務。

在上面程式碼中，透過呼叫start()方法，就會建立一個新的執行緒了。為了分清start()方法呼叫和run()方法呼叫的區別，請看下面一個例子：

執行結果:

從輸出結果可以得出以下結論： 1）thread1和thread2的執行緒ID不同，thread2和主執行緒ID相同，說明透過run方法呼叫並不會建立新的執行緒，而是在主執行緒中直接執行run方法，跟普通的方法呼叫沒有任何區別； 2）雖然thread1的start方法呼叫在thread2的run方法前面呼叫，但是先輸出的是thread2的run方法呼叫的相關資訊，說明新執行緒建立的過程不會阻塞主執行緒的後續執行。

2 實現Runnable介面

在Java中建立執行緒除了繼承Thread類之外，還可以透過實現Runnable介面來實現類似的功能。實現Runnable介面必須重寫其run方法。 下面是一個例子：

Runnable的中文意思是“任務”，顧名思義，透過實現Runnable介面，我們定義了一個子任務，然後將子任務交由Thread去執行。注意，這種方式必須將Runnable作為Thread類的引數，然後透過Thread的start方法來建立一個新執行緒來執行該子任務。如果呼叫Runnable的run方法的話，是不會建立新執行緒的，這根普通的方法呼叫沒有任何區別。 事實上，檢視Thread類的實現原始碼會發現Thread類是實現了Runnable介面的。 在Java中，這2種方式都可以用來建立執行緒去執行子任務，具體選擇哪一種方式要看自己的需求。直接繼承Thread類的話，可能比實現Runnable介面看起來更加簡潔，但是由於Java只允許單繼承，所以如果自定義類需要繼承其他類，則只能選擇實現Runnable介面。

執行緒的狀態

在正式學習Thread類中的具體方法之前，我們先來了解一下執行緒有哪些狀態，這個將會有助於後面對Thread類中的方法的理解。

建立（new）狀態: 準備好了一個多執行緒的物件 就緒（runnable）狀態: 呼叫了start()方法, 等待CPU進行排程

執行（running）狀態: 執行run()方法

阻塞（blocked）狀態: 暫時停止執行, 可能將資源交給其它執行緒使用

終止（dead）狀態: 執行緒銷燬

當需要新起一個執行緒來執行某個子任務時，就建立了一個執行緒。但是執行緒建立之後，不會立即進入就緒狀態，因為執行緒的執行需要一些條件（比如記憶體資源，在前面的JVM記憶體區域劃分一篇博文中知道程式計數器、Java棧、本地方法棧都是執行緒私有的，所以需要為執行緒分配一定的記憶體空間），只有執行緒執行需要的所有條件滿足了，才進入就緒狀態。 當執行緒進入就緒狀態後，不代表立刻就能獲取CPU執行時間，也許此時CPU正在執行其他的事情，因此它要等待。當得到CPU執行時間之後，執行緒便真正進入執行狀態。 執行緒在執行狀態過程中，可能有多個原因導致當前執行緒不繼續執行下去，比如使用者主動讓執行緒睡眠（睡眠一定的時間之後再重新執行）、使用者主動讓執行緒等待，或者被同步塊給阻塞，此時就對應著多個狀態：time waiting（睡眠或等待一定的事件）、waiting（等待被喚醒）、blocked（阻塞）。 當由於突然中斷或者子任務執行完畢，執行緒就會被消亡。 下面這副圖描述了執行緒從建立到消亡之間的狀態：

在有些教程上將blocked、waiting、time waiting統稱為阻塞狀態，這個也是可以的，只不過這裡我想將執行緒的狀態和Java中的方法呼叫聯絡起來，所以將waiting和time waiting兩個狀態分離出來。

總結

以上就是多執行緒的一些基礎概念，可能總結的不夠仔細，多多包涵。後續會針對一些比較重要的知識點單獨列出來總結。學好多執行緒是拿高薪的基礎，小夥伴一起加油吧！

https://mp.weixin.qq.com/s/tARNEFmLnxeqSTjhojs8tQ，可以看看這篇執行緒池的講解，詳細說明了執行緒池的建立以及執行緒複用原理