详解Java线程的奥秘：探索轻量级调度单位

后端

2022-12-24 09:46:24

Java 线程：轻量级调度单位的奥秘

Java 线程的定义及其优势

想象一下你在一家餐厅工作，你是服务员。每当有顾客进来时，你都会为他们服务。现在想象一下这家餐厅里有很多服务员，每个人都在为不同的顾客服务。这些服务员就是 Java 中的线程，而顾客就是他们正在处理的任务。

与进程不同，线程是一种轻量级的调度执行单位，它比进程更小，创建和销毁也更方便。这就像在一家小餐厅里，你一个人可以同时为多张桌子服务，而不是像在一家大餐厅里那样，需要雇佣很多服务员。

线程的另一个优点是它们可以共享进程的资源，比如内存和文件。这就像你为这家餐厅所有顾客服务的工具是一样的。通过共享资源，线程可以提高代码的可重用性，减少资源开销。

创建 Java 线程

在 Java 中，可以通过两种方式创建线程：

继承 Thread 类： 编写一个子类，覆盖 run() 方法来定义线程的任务。
实现 Runnable 接口： 编写一个类实现 Runnable 接口，并实现 run() 方法来定义线程的任务。然后，将这个类实例传递给 Thread 类的构造函数来创建线程。

Java 线程的状态

线程有不同的状态，就像服务员有不同的状态一样：

NEW： 服务员刚刚被雇佣。
RUNNABLE： 服务员准备好为顾客服务。
WAITING： 服务员正在等待顾客点菜。
TIMED_WAITING： 服务员正在等待顾客点菜，但有时间限制。
TERMINATED： 服务员已经完成了为顾客服务。

Java 线程的调度

Java 虚拟机 (JVM) 负责调度线程。它使用时间片轮转算法，这意味着每个线程都会得到一个时间片来执行。当一个线程的时间片用完时，它会被挂起，另一个线程会被调度执行。这就像餐厅里，每个服务员都有机会为顾客服务。

Java 线程的同步

在多线程环境中，当多个线程同时访问共享资源时，我们需要确保它们是协调的。这就是线程同步的用武之地。在 Java 中，可以使用 synchronized、Lock 接口等工具来实现线程同步。

Java 线程的常用方法

Java 线程类提供了许多有用的方法来管理和控制线程：

start()： 启动线程。
run()： 执行线程的任务。
join()： 等待线程执行完毕。
sleep()： 使线程休眠一段时间。
interrupt()： 中断线程的执行。

Java 线程的代码示例

// 继承 Thread 类
public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 定义线程要执行的任务
    }
}

// 实现 Runnable 接口
public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 定义线程要执行的任务
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用继承 Thread 类创建线程
        MyThread thread1 = new MyThread();
        thread1.start();

        // 使用 Runnable 接口创建线程
        MyRunnable runnable = new MyRunnable();
        Thread thread2 = new Thread(runnable);
        thread2.start();
    }
}