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文章目录
- 一、前言
- 二 线程
- 2.1 进程和线程关系
- 2.2 为什么需要线程
- 2.3 线程的状态
- 2.4 如何创建线程
- 2.5 线程停止
- 2.5.1 使用标识
- 2.5.2 使用 interrup()
- 三、总结
一、前言
线程算是相对较高级的内容,主要的原因不是说他难,而是它不可见。最近基于多线程的方式优化了一些 FLink 程序,所以这一系列,我们聊聊多线程
二 线程
2.1 进程和线程关系
进程是计算机系统进行资源分配和调度的最小单位,换句话说我们平时双击那些后缀为 .exe的文件时都会产生一个进程。
进程可以产生若干个线程,是程序执行的最小单位,换句话说,进程就是房子,线程就是房子内一个个干活的人
2.2 为什么需要线程
线程在计算机编程中扮演着重要角色,其重要性主要体现在以下几个方面:
- 提高程序响应性:通过多线程处理,程序可以变得更加灵活和响应更加及时。在一个单线程程序中,如果有一个耗时的操作,会导致整个程序阻塞,影响用户体验;而多线程可以使程序保持活跃,允许其他线程继续执行,从而提高程序的响应性。
- 提高程序性能:多线程可以充分利用多核处理器的优势,实现并发执行多个任务,加快程序运行速度,提高系统整体性能。通过并行执行,程序可以更有效地利用计算资源,加快任务完成的速度。
- 实现并发处理:多线程允许程序同时执行多个任务,这对于需要同时处理多个事件或任务的应用程序至关重要。例如,在服务器端应用中,多线程可以同时处理多个客户端请求。
- 资源共享:多个线程可以共享进程的资源,如内存空间、文件句柄等,这种资源共享有助于简化程序设计,并提高效率。不同线程之间可以相互通信、共享数据,协同工作来完成复杂任务。
- 实现复杂逻辑:有些程序需要同时进行多项任务,通过多线程可以更好地组织和管理复杂的逻辑,提高程序的可维护性和可拓展性。
- 实现异步编程:多线程可以实现异步操作和事件驱动,允许程序在等待某些操作完成时继续执行其他操作,提高程序的效率和灵活性。异步编程模型通过非阻塞方式进行任务处理,可以有效提升程序的吞吐量和性能。 综合以上原因,线程在计算机编程中是不可或缺的,它提供了一种有效的机制来实现并发处理、提高程序的响应性和性能、实现资源共享以及管理复杂的程序逻辑。因此,了解和灵活运用线程是提升程序效率和优化系统性能的重要手段。
2.3 线程的状态
public enum State {/*** Thread state for a thread which has not yet started.*/NEW,/*** Thread state for a runnable thread. A thread in the runnable* state is executing in the Java virtual machine but it may* be waiting for other resources from the operating system* such as processor.*/RUNNABLE,/*** Thread state for a thread blocked waiting for a monitor lock.* A thread in the blocked state is waiting for a monitor lock* to enter a synchronized block/method or* reenter a synchronized block/method after calling* {@link Object#wait() Object.wait}.*/BLOCKED,/*** Thread state for a waiting thread.* A thread is in the waiting state due to calling one of the* following methods:* <ul>* <li>{@link Object#wait() Object.wait} with no timeout</li>* <li>{@link #join() Thread.join} with no timeout</li>* <li>{@link LockSupport#park() LockSupport.park}</li>* </ul>** <p>A thread in the waiting state is waiting for another thread to* perform a particular action.** For example, a thread that has called <tt>Object.wait()</tt>* on an object is waiting for another thread to call* <tt>Object.notify()</tt> or <tt>Object.notifyAll()</tt> on* that object. A thread that has called <tt>Thread.join()</tt>* is waiting for a specified thread to terminate.*/WAITING,/*** Thread state for a waiting thread with a specified waiting time.* A thread is in the timed waiting state due to calling one of* the following methods with a specified positive waiting time:* <ul>* <li>{@link #sleep Thread.sleep}</li>* <li>{@link Object#wait(long) Object.wait} with timeout</li>* <li>{@link #join(long) Thread.join} with timeout</li>* <li>{@link LockSupport#parkNanos LockSupport.parkNanos}</li>* <li>{@link LockSupport#parkUntil LockSupport.parkUntil}</li>* </ul>*/TIMED_WAITING,/*** Thread state for a terminated thread.* The thread has completed execution.*/TERMINATED;
}
2.4 如何创建线程
Thread thread = new Thread();
thread.start();
在Java中,当调用线程对象的start()
方法时,实际上是调用了start0()
方法,该方法会启动一个新的本地操作系统线程,
然后调用Java中的run()
方法来执行线程的任务。所有 线程的主要工作的方法就是 run 方法,那么怎么样来丰富 run 方法的内容呢?
首先通过匿名内部类来启动线程,如:
Thread thread1 = new Thread(){@Overridepublic void run() {while (true){if (Thread.currentThread().isInterrupted()){System.out.println("Interruted!");break;}Thread.yield();try {TimeUnit.SECONDS.sleep(10);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("thread1==");}}
} ;thread1.start();
当然也可以实现 Runnable 接口来实现线程的功能
public class CreateThread3 implements Runnable {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(new CreateThread3());t1.start();}@Overridepublic void run() {System.out.println("Oh,I am Runnable");}}
2.5 线程停止
2.5.1 使用标识
public class ControlledThread extends Thread {private volatile boolean shouldStop = false;public void stopThread() {shouldStop = true;}@Overridepublic void run() {while (!shouldStop) {// 线程执行的任务System.out.println("Thread is running...");}System.out.println("Thread stopped.");}public static void main(String[] args) {ControlledThread thread = new ControlledThread();thread.start();// 模拟停止线程try {Thread.sleep(3000); // 等待3秒} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}thread.stopThread();}
}
需要注意的是,这里使用 volatile 变量来保证该变量对于任意线程可见,如果不用 volatile 的话,则线程可能会无法停止
2.5.2 使用 interrup()
public class InterruptedThread extends Thread {@Overridepublic void run() {while (!Thread.interrupted()) {// 线程执行的任务System.out.println("Thread is running...");}System.out.println("Thread stopped.");}public static void main(String[] args) {InterruptedThread thread = new InterruptedThread();thread.start();// 模拟停止线程try {Thread.sleep(3000); // 等待3秒thread.interrupt(); // 中断线程} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}
三、总结
文章围绕多线程的核心概念和应用展开,通过具体Java代码示例,深入讲解了线程的创建、状态管理以及线程停止的方法。作者强调了线程在优化程序性能和响应性方面的重要性,鼓励读者深入了解并灵活运用多线程编程技术