线程
前言
线程的由来
现如今的CPU存在多个核心,因此能够同时处理多个进程,我们也称为并发执行(并行+并发)。通过这样的“多进程模式”,能够很好的利用多核CPU,极大的提升了效率。
但是,多进程的编程虽然好用,但也会带来一些问题。
在服务器中,需要给多个客户端提供服务,如果同时来了多个客户端,如此一来,只能用多个进程处理这件事情。这样会导致服务器频繁进行创建+销毁进程的操作,这是极其影响效率的。
于是引入了"轻量级进程"——线程。线程的创建和开销会小的多。
线程是什么
线程,可以理解为“线程的一部分”;一个进程中可以包含多个线程。
在进程中存在PCB结构体,一个PCB代表着一个线程,而一个进程由多个PCB构成,若干个PCB联合在一起,描述了一个进程。举个例子来说:进程像是一个小区,而线程就是一个个住在小区里的人。
线程的属性
因为线程存在与进程中,因此他们共用一个PCB,为了区分线程之间的区别,设置了一个新的概念词tgid(tgd)。同一个进程的tgid是相同的而pid是不同的;线程们共用同一份内存指针和文件描述符表。
因为线程们共用内存资源和文件资源的原因,线程之间可以访问到彼此的数据。而每个线程都是在独立的CPU上调度执行。因此我们可以认为:线程是系统调度执行的基本单位,进程是系统资源分配的基本单位。
线程更高效的原因
进程在创建和销毁过程中需要进行资源分配和资源释放的过程,而线程存在于进程中,线程之间共用资源,在线程创建和销毁的过程中可以省略资源分配/释放的步骤,省去了申请资源的过程,因此线程是更高效,更轻量级的一种进程。
举个例子(线程便利性的体现)
现在有一项任务需要完成,我们可以选择创建一个进程来解决,如果这个任务太繁重了,我们可以选择创建多个进程来分担压力。这种方法好是好,但是进程的创建和销毁会占用到资源,造成资源的浪费。
但是现在,我们学过线程了!我们可以选择在进程中创建多个线程,同时通过多核CPU的特点让线程可以达到并发执行的效果,这样既不会有申请资源的烦恼,又能高速高效的执行任务,可谓是一举多得!(鼓掌)
当然说归说,我们不能想到这么方便,直接在进程中创建多个线程叠罗汉不就好了,这肯定是不对的。俗话说的好:物极必反。如果我们一味的引入,自然会引发其他的问题(且听下回分解)
多线程代码
在JVM中已经对线程封装好了,即Thread类。我们可以通过Thread类实现线程的创建。接下来我写一份简单的代码进行演示
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello thread");
}
}
public class ThreadDemo1{
public static void main(String[] args) {
Thread t = new MyThread();
t.start();
}
}
如何理解这段代码呢?首先创建了MyThread类并继承Thread方法,实现动态绑定。接着重写Thread的run方法;run()方法中包含的是线程t要执行的方法;而t.start()方法是启动线程t的方法。这段代码中有两个线程:t线程和main线程。由此我们可以知道,在学习线程之前的代码中,只存在着一个线程:main线程。同时我们也称main线程为主线程。
当然,run()是start()创建出来的线程,在线程里被调用的,run()方法已经创建好而不去手动调用,将这个方法交给系统/其他的库调用,即“回调函数”。
线程并发执行的代码
或许在上面的代码中我们不能很好的看出来t线程和main线程是怎么体现并发执行的,因此这边我分别在两个线程中加入两个循环以求更好的体现出线程并发执行的特点。
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
while (true){
System.out.println("hello thread");
}
}
}
public class ThreadDemo1{
public static void main(String[] args) {
Thread t = new MyThread();
t.start()