JAVA多线程(一)基本概念和上下文切换性能损耗
如何通过多线程提高程序运行速度
多线程是一种并行计算的方式，可以同时执行多个任务，从而提高程序运行速度。
在计算机系统中，每个线程都有自己的程序计数器、寄存器集合、栈和局部变量等。
多个线程可以共享全局变量和堆内存，从而实现任务的并行处理。
一、多线程的概念与好处多线程是指一个进程中同时运行多个线程，每个线程处理不同的任务。
相比于单线程，多线程可以更充分地利用计算机系统的资源，提高程序的运行效率。
多线程的好处有以下几个方面：1. 提高程序运行速度：通过同时执行多个任务，可以实现并行计算，从而减少程序的运行时间。
2. 提高计算机系统的资源利用率：通过合理安排线程的执行顺序，可以充分利用计算机系统的CPU、内存等资源，提高系统的整体性能。
3. 增强用户体验：多线程可以使程序的响应更加迅速，用户操作不再被等待，提高了用户的操作体验。
二、多线程的实现方式在Java语言中，多线程可以通过继承Thread类或者实现Runnable接口来实现。
下面分别介绍这两种方式。
1. 继承Thread类：通过继承Thread类，重写其run方法，即可创建一个新的线程。
然后调用start方法启动线程，并通过join方法等待线程执行完毕。
这种方式简单直接，但是由于Java不支持多重继承，因此在使用时可能会受到限制。
2. 实现Runnable接口：通过实现Runnable接口，重写其run方法，然后创建Thread对象，将实现了Runnable接口的对象作为参数传入，即可创建一个新的线程。
与继承Thread类相比，实现Runnable接口的方式更具灵活性，因为Java支持多个接口的实现。
三、多线程的注意事项在使用多线程的过程中，需要注意以下几点：1. 线程安全：多线程访问共享资源时，可能会导致数据不一致或者冲突的问题，因此需要采取一定的措施来保证线程的安全性，如使用锁机制、同步代码块等。
2. 上下文切换：在多线程之间进行切换时，需要保存和恢复线程的上下文信息，可能涉及到一定的开销。
JAVA多线程
Java线程：概念与原理SCJP5学习笔记一、操作系统中线现在的操作系统是多任务操作系统。
多线程是实现多任务的一种方式。
进程是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有自己独立的一块内存空间，一个进程中可以启动多个线程。
比如在Windows系统中，一个运行的exe就是一个进程。
线程是指进程中的一个执行流程，一个进程中可以运行多个线程。
比如java.exe进程中可以运行很多线程。
线程总是属于某个进程，进程中的多个线程共享进程的内存。
“同时”执行是人的感觉，在线程之间实际上轮换执行。
二、Java中的线程在Java中，“线程”指两件不同的事情：1、ng.Thread类的一个实例；2、线程的执行。
使用ng.Thread类或者ng.Runnable接口编写代码来定义、实例化和启动新线程。
一个Thread类实例只是一个对象，像Java中的任何其他对象一样，具有变量和方法，生死于堆上。
Java中，每个线程都有一个调用栈，即使不在程序中创建任何新的线程，线程也在后台运行着。
一个Java应用总是从main()方法开始运行，mian()方法运行在一个线程内，它被称为主线程。
一旦创建一个新的线程，就产生一个新的调用栈。
线程总体分两类：用户线程和守候线程。
当所有用户线程执行完毕的时候，JVM自动关闭。
但是守候线程却不独立于JVM，守候线程一般是由操作系统或者用户自己创建的。
Java线程：创建与启动SCJP5学习笔记一、定义线程1、扩展ng.Thread类。
此类中有个run()方法，应该注意其用法：public void run()如果该线程是使用独立的Runnable运行对象构造的，则调用该Runnable对象的run 方法；否则，该方法不执行任何操作并返回。
Thread的子类应该重写该方法。
2、实现ng.Runnable接口。
void run()使用实现接口Runnable的对象创建一个线程时，启动该线程将导致在独立执行的线程中调用对象的run方法。
Java多线程详解——一篇文章搞懂Java多线程
Java多线程详解——⼀篇⽂章搞懂Java多线程⽬录1. 基本概念程序（program）程序是为完成特定任务、⽤某种语⾔编写的⼀组指令的集合。
即指⼀段静态的代码（还没有运⾏起来），静态对象。
进程（process）进程是程序的⼀次执⾏过程，也就是说程序运⾏起来了，加载到了内存中，并占⽤了cpu的资源。
这是⼀个动态的过程：有⾃⾝的产⽣、存在和消亡的过程，这也是进程的⽣命周期。
进程是系统资源分配的单位，系统在运⾏时会为每个进程分配不同的内存区域。
线程（thread）进程可进⼀步细化为线程，是⼀个程序内部的执⾏路径。
若⼀个进程同⼀时间并⾏执⾏多个线程，那么这个进程就是⽀持多线程的。
线程是cpu调度和执⾏的单位，每个线程拥有独⽴的运⾏栈和程序计数器（pc），线程切换的开销⼩。
⼀个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间——》他们从同⼀堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。
这就使得相乘间通信更简便、搞笑。
但索格线程操作共享的系统资源可能就会带来安全隐患（隐患为到底哪个线程操作这个数据，可能⼀个线程正在操作这个数据，有⼀个线程也来操作了这个数据v）。
配合JVM内存结构了解（只做了解即可）class⽂件会通过类加载器加载到内存空间。
其中内存区域中每个线程都会有虚拟机栈和程序计数器。
每个进程都会有⼀个⽅法区和堆，多个线程共享同⼀进程下的⽅法区和堆。
CPU单核和多核的理解单核的CPU是⼀种假的多线程，因为在⼀个时间单元内，也只能执⾏⼀个线程的任务。
同时间段内有多个线程需要CPU去运⾏时，CPU也只能交替去执⾏多个线程中的⼀个线程，但是由于其执⾏速度特别快，因此感觉不出来。
多核的CPU才能更好的发挥多线程的效率。
对于Java应⽤程序java.exe来讲，⾄少会存在三个线程：main()主线程，gc()垃圾回收线程，异常处理线程。
如过发⽣异常时会影响主线程。
Java线程的分类：⽤户线程和守护线程Java的gc()垃圾回收线程就是⼀个守护线程守护线程是⽤来服务⽤户线程的，通过在start()⽅法前调⽤thread.setDaemon(true)可以吧⼀个⽤户线程变成⼀个守护线程。
java 多线程理解
java 多线程理解
Java多线程是指在同一时间内，程序中有多个线程在同时执行。
这种并发性质让程序可以更有效地利用CPU资源，提高程序的响应速度和并发处理能力。
Java多线程的实现方式有两种，一种是继承Thread类，另一种是实现Runnable接口。
对于简单的多线程任务，继承Thread类更为简单，而对于复杂的任务，实现Runnable接口更为灵活。
Java多线程的核心概念包括线程安全、同步和互斥。
线程安全
是指多个线程同时调用一个对象或方法时，不会发生错误或数据损坏。
同步是指多个线程在执行时，需要互相协调和配合，确保数据的正确性和一致性。
互斥是指多个线程在访问共享资源时，需要通过加锁和释放锁来保证同一时间只有一个线程可以访问。
Java多线程的应用领域非常广泛，例如服务器端的并发处理、
多媒体处理、网络编程等等。
理解Java多线程的核心概念和实现方式，对于开发高并发、高可用的程序非常重要。
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第10讲 JAVA多线程
多线程程序设计
Java中可通过继承Thread类或实现 Runnable接口这两种途径来定义自己 的线程体，并在自定义的线程体中，通 过覆盖或实现run()方法来具体体现自 定义线程体的功能。 Thread类的常用方法参见P192-193
是程序中的一条执行路径，它是比进 程更小的执行单位。
多线程是同一个程序中多行语句同时
执行，而不是多次执行同一个程序。
进程：每个进程都有独立的代码和数据空间 （进程上下文） ，进程切换的开销大。 线程：轻量的进程，同一类线程共享代码和 数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序 计数器（PC），线程切换的开销小。 多进程：在操作系统中，能同时运行多个任 务程序。 多线程：在同一应用程序中，有多个顺序流 同时执行。
3) join() 当前线程等待调用该方法的线程结束 后, 再恢复执行. TimerThread tt=new TimerThread(100); tt.start(); … public void timeout(){ tt.join();// 当前线程等待线程tt 执行 完后再继续往下执行 … }
实现互斥： （1）对象互斥锁 （互斥代码块） class stack{ int idx=0; //堆栈指针的初始值为0 char[ ] data = new char[6]; //堆栈有6个字符的空间 public void push(char c){ synchronized(this){ //this表示Stack的当前对象 data[idx]=c; idx++; } } public char pop(){ synchronized(this){ //this表示Stack的当前对象 idx--; return data[idx]; } } }
java多线程编程详细总结
java多线程编程详细总结一、多线程的优缺点多线程的优点：∙1）资源利用率更好∙2）程序设计在某些情况下更简单∙3）程序响应更快多线程的代价：1）设计更复杂虽然有一些多线程应用程序比单线程的应用程序要简单，但其他的一般都更复杂。
在多线程访问共享数据的时候，这部分代码需要特别的注意。
线程之间的交互往往非常复杂。
不正确的线程同步产生的错误非常难以被发现，并且重现以修复。
2）上下文切换的开销当CPU从执行一个线程切换到执行另外一个线程的时候，它需要先存储当前线程的本地的数据，程序指针等，然后载入另一个线程的本地数据，程序指针等，最后才开始执行。
这种切换称为“上下文切换”(“context switch”)。
CPU会在一个上下文中执行一个线程，然后切换到另外一个上下文中执行另外一个线程。
上下文切换并不廉价。
如果没有必要，应该减少上下文切换的发生。
二、创建java多线程1、创建Thread的子类创建Thread子类的一个实例并重写run方法，run方法会在调用start()方法之后被执行。
例子如下：也可以如下创建一个Thread的匿名子类：2、实现Runnable接口第二种编写线程执行代码的方式是新建一个实现了ng.Runnable接口的类的实例，实例中的方法可以被线程调用。
下面给出例子：同样，也可以创建一个实现了Runnable接口的匿名类，如下所示：三、线程安全在同一程序中运行多个线程本身不会导致问题，问题在于多个线程访问了相同的资源。
如同一内存区（变量，数组，或对象）、系统（数据库，web services等）或文件。
实际上，这些问题只有在一或多个线程向这些资源做了写操作时才有可能发生，只要资源没有发生变化，多个线程读取相同的资源就是安全的。
当两个线程竞争同一资源时，如果对资源的访问顺序敏感，就称存在竞态条件。
导致竞态条件发生的代码区称作临界区。
如果一个资源的创建，使用，销毁都在同一个线程内完成，且永远不会脱离该线程的控制，则该资源的使用就是线程安全的。
多线程知识点总结大全
多线程知识点总结大全一、基本概念1. 程序、进程和线程程序是指令和数据的集合，存储在外存储器中，是静态的。
进程是指一个程序的执行实例，包括程序计数器、寄存器和堆栈等。
线程是进程中的一个执行单元，可以独立运行并共享进程的资源。
2. 并发和并行并发是指系统能够同时执行多个独立的任务。
并行是指系统能够同时执行多个指令。
并发和并行是相互关联、相互影响的两个概念。
3. 线程的状态线程具有多种状态，包括新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态和死亡状态。
线程在不同的状态之间切换，进而实现并发执行的效果。
二、线程的创建和管理1. 创建线程在Java中，线程可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建。
在C++中，可以使用pthread库来创建线程。
2. 线程的生命周期线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞和死亡等多个阶段。
程序员需要了解线程的生命周期，合理管理线程的状态转换。
3. 线程的调度线程的调度是指操作系统调度器根据线程的优先级和调度算法来决定线程的执行顺序。
合理的线程调度可以提高程序的运行效率。
4. 线程的优先级线程的优先级可以设定为1~10，不同的操作系统可能会有所不同。
高优先级的线程会得到更多的CPU时间片，提高执行效率。
5. 线程的终止线程可以通过return语句或抛出异常来终止执行。
程序员需要合理地通过编程技巧来管理线程的终止。
三、多线程间的通信和同步1. 线程间的通信线程间的通信是指多个线程之间通过共享内存或消息传递来交换信息。
通信方式包括共享变量、管程、信号量和消息队列等多种方式。
2. 共享变量共享变量是线程之间进行通信最为常见的方式，但也容易引发线程安全问题。
需要使用锁或者其他同步机制来确保共享变量的安全访问。
3. 管程管程是一种高级的线程通信方式，其中包含共享变量和用来对共享变量进行操作的过程。
管程可以提供更加方便和安全的线程通信方式。
4. 信号量信号量是一种计数器，用于控制对资源的访问。
Java多线程
}
}
public void paint(Graphics g) { Date now = new Date(); g.drawString(now.getHours() + ":" + now.getMinutes() + ":" + now.getSeconds(), 5, 10); } public void stop() { clockThread.stop(); clockThread = null;
线程的生命周期
不可运行状态(Not Runnable) 线程处于可运行状态时,当下面四种情况发生,线程就进 入不可运行状态: 调用了sleep()方法; 调用了suspend()方法; 为等候一个条件变量,线程调用wait()方法; 输入输出流中发生线程阻塞.
Thread myThread = new MyThreadClass(); myThread.start(); try { myThread.sleep(10000); } catch (InterruptedException e){ }
{
} public void run() { while (clockThread != null) { repaint(); try{ clockThread.sleep(1000); }catch (InterruptedException e){
} } }
}
clockThread = new Thread(this, "Clock"); clockThread.start();
Java 多线程
多线程基本概念 创建线程的方式 线程的生命周期及控制 线程的调度 多线程的互斥与同步 线程组
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JAVA多线程（一）基本概念和上下文切换性能损耗
1 多线程概念
在理解多线程之前，我们先搞清楚什么是线程。
根据维基百科的描述，线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
它被包含在进程之中，是行程中的实际运行单位。
一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一個进程中可以并行多个线程，每条线程并行执行不同的任务。
每个线程共享堆空间，拥有自己独立的栈空间。
这里反复出现的概念是线程和进程，我们在这里列出它们的区别：
线程划分尺度小于进程，线程隶属于某个进程；
进程是CPU、内存等资源占用的基本单位，线程是不能独立占有这些资源的；
进程之间相互独立，通信比较困难，而线程之间共享一块内存区域，通信方便；
进程在执行过程中，包含比较固定的入口、执行顺序和出口，而进程的这些过程会被应用程序控制。
多线程是指从软件或者硬件上实现多个线程并发执行的技术。
具有多线程能力的计算机因有硬件支持而能够在同一时
间执行多个线程，进而提升整体处理效能。
2 为什么要使用多线程
随着计算机硬件的发展，多核CPU已经屡见不鲜了，甚至手机处理器都早已是多核的天下。
这就给我们使用多线程提供了硬件基础，但是，只是因为硬件让我们可以实现多线程，就要这样做吗？一起来看看多线程的优点：
更高的运行效率。
在多核CPU上，线程之间是互相独立的，不用互相等待，也就是所谓的“并行“。
举个例子，一个使用多线程的文件系统可以实现高吞吐量和低延迟。
这是因为我们可以用一个线程来检索存储在高速介质（例如高速缓冲存储器）中的数据，另一个线程检索低速介质（例如外部存储）中的数据，二者互不干扰，也不用等到另一个线程结束才执行；
多线程是模块化的编程模型。
在单线程中，如果主执行线程在一个耗时较长的任务上卡住，或者因为网络响应问题陷入长时间等待，此时程序不会响应鼠标和键盘等操作。
多线程通过将程序分成几个功能相对独立的模块，单独分配一个线程去执行这个长耗时任务，不影响其它线程的执行，就可以避免这个问题；
与进程相比，线程的创建和切换开销更小。
使用多线程为多个客户端服务，比使用多进程消耗的资源少得多。
由于启动
一个新的线程必须给这个线程分配独立的地址空间，建立许多数据结构来维护线程代码段、数据段等信息，而运行于同一进程内的线程共享代码段、数据段，线程的启动和切换开销小得多。
一个典型的应用例子就是Apache HTTP服务器所使用的线程池：一个监听线程池专门用来监听是否有请求进入，另一个服务器线程池用来处理这些请求；
通信方便。
因为线程共享栈空间，可以通过线程之间共享的数据、代码和文件来进行线程之间的通信（详见我的另一篇JAVA多线程（四）数据共享）。
相比之下，进程之间的通信则需要专门的消息传递机制；
使用多线程能简化程序的结构，使程序便于理解和维护。
一个复杂的进程可以分成多个线程来执行；
更高的资源利用率。
多CPU或多核计算机本来就具有执行多线程的能力，如果只使用单个线程，将无法重复利用计算机资源，造成巨大浪费。
3 多线程上下文切换的性能损耗
前面夸了多线程的优点，凡事都有两面性，使用多线程也有弊端。
尽管使用多线程往往可以获得更大的吞吐率和更短的响应时间，但是，多线程程序不一定比单线程程序执行速度快。
很多线程存在情况下，线程之间的切换会非常频繁，切换带来的性能损耗是非常可观的。
3.1 上下文切换的概念
先来解释一下什么是上下文切换(context switch)。
在多任务处理系统中，作业数通常大于CPU数。
为了让用户觉得这些任务在同时进行，CPU给每个任务分配一定时间，把当前任务状态保存下来，当前运行任务转为就绪（或者挂起、删除）状态，另一个被选定的就绪任务成为当前任务。
之后CPU可以回过头再处理之前被挂起任务。
上下文切换就是这样一个过程，它允许CPU记录并恢复各种正在运行程序的状态，使它能够完成切换操作。
在这个过程中，CPU会停止处理当前运行的程序，并保存当前程序运行的具体位置以便之后继续运行。
上下文切换在不同的场合有不同的含义，在下表中列出：上下文切换种类
描述线程切换
同一进程中的两个线程之间的切换
进程切换
两个进程之间的切换
模式切换
在给定线程中，用户模式和内核模式的切换
地址空间切换
将虚拟内存切换到物理内存。