本文講述了線程的故事，并解釋了它的主要優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和用途。您將從熟練的Java程序員那里學(xué)習(xí)如何使用擴(kuò)展線程類和實(shí)現(xiàn)可運(yùn)行接口來創(chuàng)建線程。

螺紋的優(yōu)點(diǎn)

• 縮短開發(fā)時(shí)間。

• 降低維護(hù)成本。

• 提高復(fù)雜應(yīng)用程序的性能。

• 有助于提高用戶界面的響應(yīng)能力。

• 用于服務(wù)器應(yīng)用程序，以提高高吞吐量和資源利用率。

• 并行化任務(wù)。

• 如果線程無法執(zhí)行任務(wù)使用CPU的所有計(jì)算資源（因?yàn)橹噶钜蕾囉诒舜说慕Y(jié)果），運(yùn)行另一個線程可以避免這些線程處于空閑狀態(tài)。

• 利用多處理器系統(tǒng)。

螺紋的缺點(diǎn)

• 在共享硬件資源（如緩存或轉(zhuǎn)換查找緩沖區(qū)（TLB））時(shí)，多個線程可能會相互干擾。

• 單個線程的執(zhí)行時(shí)間可能會降低，即使只有一個線程在執(zhí)行。這是由于適應(yīng)線程切換硬件所需的較慢的頻率和/或額外的流水線級。

• 軟件對多線程的硬件支持更為明顯，因此需要對應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)進(jìn)行比多處理更多的更改。

螺紋的用途

• Java應(yīng)用程序是自然線程化的。運(yùn)行時(shí)環(huán)境使用一個線程中的main（）方法開始執(zhí)行程序。垃圾回收發(fā)生在另一個線程中。屏幕更新發(fā)生在第三個線程中?？赡苓€有其他線程也在運(yùn)行，主要與虛擬機(jī)的行為有關(guān)。所有這些都發(fā)生在程序員身上。有時(shí)您只關(guān)心主線程中發(fā)生了什么，其中包括程序的main（）方法。如果是這種情況，您可能根本不需要擔(dān)心線程問題。

• 多線程的主要目的是提供同時(shí)執(zhí)行程序的兩個或多個部分，以盡可能多地利用CPU時(shí)間。多線程程序包含兩個或多個可以并發(fā)運(yùn)行的部分。這樣一個程序的每一部分都稱為線程。每個線程都有一個單獨(dú)的執(zhí)行路徑。這樣一個程序就可以同時(shí)執(zhí)行兩個或多個任務(wù)。

• 線程是輕量級進(jìn)程；它們共享相同的地址空間。在多線程環(huán)境中，程序最大限度地利用CPU，以便將空閑時(shí)間保持在最小值。

• 執(zhí)行異步或后臺處理。

線程

Thread類是程序中執(zhí)行的線程。Java虛擬機(jī)允許應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)行多個執(zhí)行線程。以下是最重要的幾點(diǎn)：

• 每個線程都有一個優(yōu)先級。優(yōu)先級較高的線程在優(yōu)先級較低的線程之前執(zhí)行。

• 每個線程也可以標(biāo)記為守護(hù)進(jìn)程，也可以不標(biāo)記為守護(hù)進(jìn)程。

• 創(chuàng)建新的執(zhí)行線程有兩種方法。一種是將類聲明為線程的子類。

• 另一種創(chuàng)建線程的方法是聲明實(shí)現(xiàn)可運(yùn)行接口的類。

線程類提供了用于在線程類上創(chuàng)建和執(zhí)行操作的構(gòu)造函數(shù)和方法。線程類擴(kuò)展了Object類并實(shí)現(xiàn)了Runnable接口。

線程類的構(gòu)造函數(shù)

1. 線程（）

2. 線程（String str）

3. 線程（Runnable r）

4. 線程（Runnable r，String str）

Thread類定義了許多用于管理線程的方法。其中一些是：

有兩種創(chuàng)建線程的方法：

• 擴(kuò)展線程類

• 實(shí)現(xiàn)Runnable接口

1.擴(kuò)展線程類

通過擴(kuò)展Thread類的新類創(chuàng)建線程，并創(chuàng)建該類的實(shí)例。擴(kuò)展類必須重寫run（）方法，該方法是新線程的入口點(diǎn)。

public class MyThread extends Thread{      public void run()      {       System.out.println("Thread started running..");      }      public static void main( String args[] )      {         MyThread mt = new  MyThread();         mt.start();      } }

在這種情況下，我們必須重寫run（），然后使用start（）方法啟動并運(yùn)行線程。同樣，當(dāng)您創(chuàng)建MyThread類對象時(shí)，由于它是超類，因此也將調(diào)用Thread類構(gòu)造函數(shù)，因此MyThread類對象充當(dāng)Thread類對象。

我們直接調(diào)用run（）方法，而無需使用start（）方法。

public static void main( String args[] ) {       MyThread mt = new MyThread();       mt.start();       mt.start();     //Exception thrown }

不會為該線程分配新的調(diào)用堆棧，它將開始在當(dāng)前調(diào)用堆棧（即主線程的調(diào)用堆棧）中運(yùn)行。因此，多線程將不存在。

我們啟動一個線程兩次。

線程不能啟動兩次。如果您嘗試這樣做，將拋出IllegalThreadStateException。

public static void main( String args[] ) {       MyThread mt = new MyThread();       mt.start();       mt.start();     //Exception thrown }

當(dāng)線程處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，您嘗試重新啟動它，或者任何方法嘗試使用start（）方法再次調(diào)用該線程，都會引發(fā)異常。

2.實(shí)現(xiàn)可運(yùn)行接口

創(chuàng)建線程的最簡單方法是創(chuàng)建一個實(shí)現(xiàn)可運(yùn)行接口的類。在實(shí)現(xiàn)runnable接口之后，該類需要實(shí)現(xiàn)run（）方法，即 

公共無效run（）

• run（）方法將并發(fā)線程引入程序。當(dāng)run（）返回時(shí)，該線程將結(jié)束。

• 您必須在run（）方法中為線程指定代碼。

• run（）方法可以調(diào)用其他方法，可以使用其他類并聲明變量，就像其他任何普通方法一樣。

MyThread類實(shí)現(xiàn)Runnable 

public void run() {         System.out.println("Thread started running..");     }       public static void main(String args[]) {         MyThread mt = new MyThread();         Thread t = new Thread(mt);         t.start();     } }

要調(diào)用run（）方法，請使用start（）方法。在調(diào)用start（）時(shí)，會向線程提供一個新堆棧，并調(diào)用run（）方法將新線程引入程序

結(jié)束線程

線程結(jié)束的原因如下：

• 當(dāng)run（）方法完成其執(zhí)行時(shí)線程結(jié)束。

• 當(dāng)線程拋出程序中未捕獲的異?；蝈e誤時(shí)。

• Java程序完成或結(jié)束。

• 另一個線程調(diào)用stop（）方法。

線程同步

• 當(dāng)多個線程試圖訪問共享資源時(shí)，我們需要確保資源一次只能由一個線程使用。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的過程稱為同步。

• Java中的synchronization關(guān)鍵字創(chuàng)建了一個稱為critical section的代碼塊。

• 通過使用這個，一次只有一個線程可以訪問該方法，第二個調(diào)用將被阻止，直到第一個調(diào)用返回或在內(nèi)部調(diào)用wait（）同步方法。

語法

synchronized (object) {     //  Statement to be synchronized }

使用同步

• 如果不使用同步，讓兩個或多個線程同時(shí)訪問共享資源，將導(dǎo)致扭曲的結(jié)果。

• 下面是一個示例：假設(shè)我們有兩個不同的線程T1和T2，T1開始執(zhí)行并將某些值保存到文件示例.txt當(dāng)T1返回時(shí)，它將用于計(jì)算一些結(jié)果。同時(shí)，T2開始，在T1返回之前，T2更改T1保存在文件中的值示例.txt（sample.txt是共享資源）。現(xiàn)在很明顯，T1會給出錯誤的結(jié)果。

• 同步被引入以防止此類問題的發(fā)生。如果我們在上述情況下使用同步，那么一旦T1開始使用示例.txt文件，此文件將被鎖定（鎖定模式），在T1返回之前，其他線程將無法訪問或修改它。

僵局

• 死鎖描述了兩個或多個線程被永遠(yuǎn)阻塞，互相等待的情況。當(dāng)多個線程需要相同的鎖但以不同的順序獲得它們時(shí)，就會發(fā)生死鎖。Java多線程程序可能會遇到死鎖情況，因?yàn)殛P(guān)鍵字synchronized會導(dǎo)致執(zhí)行線程在等待與指定對象關(guān)聯(lián)的鎖或監(jiān)視器時(shí)阻塞。

• 為了避免死鎖，應(yīng)確保在獲取多個鎖時(shí)，在所有線程中總是以相同的順序獲取鎖。

Java程序員在這里討論的關(guān)于線程的每一點(diǎn)都是為了讓您了解線程及其用法以及缺點(diǎn)和好處。