多线程的使用

多线程的使用

一：进程与线程 

进程：

       1. 程序由指令和数据组成，但这些指令要运行，数据要读写，就必须将指令加载至 CPU，数据加载至内存。在指令运行过程中还需要用到磁盘、网络等设备。进程就是用来加载指令、管理内存、管理 IO 的。

        2.当一个程序被运行，从磁盘加载这个程序的代码至内存，这时就开启了一个进程。进程就可以视为程序的一个实例。

        3.大部分程序可以同时运行多个实例进程（例如记事本、画图、浏览器等），也有的程序只能启动一个实例进程（例如网易云音乐、360 安全卫士等）

线程：

        1.一个进程之内可以分为一到多个线程。
        2.一个线程就是一个指令流，将指令流中的一条条指令以一定的顺序交给 CPU 执行。
        3.Java 中，线程作为最小调度单位，进程作为资源分配的最小单位。 在 windows 中进程是不活动的，只是作为线程的容器。

二：并行与并发

        并发：单核 cpu 下，线程实际还是 串行执行 的。 *** 作系统中有一个组件叫做任务调度器，将 cpu 的时间片（windows下时间片最小约为 15 毫秒）分给不同的程序使用，只是由于 cpu 在线程间（时间片很短）的切换非常快，人类感觉是 同时运行的 。总结为一句话就是： 微观串行，宏观并行 ，一般会将这种 线程轮流使用 CPU 的做法称为并发， concurrent

        CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务。但是，在切换前会保存上一个任务的状态，以便下次切换回这个任务时，可以再次加载这个任务的状态，从任务保存到再加载的过程就是一次上下文切换，线程过多进行频繁的上下文切换是非常浪费时间与效率的

         单核 cpu 下，多线程不能实际提高程序运行效率，只是为了能够在不同的任务之间切换，不同线程轮流使用cpu ，不至于一个线程总占用 cpu，别的线程没法干活

        并行：多核 cpu下，每个 核（core） 都可以调度运行线程，这时候线程可以是并行的。

        结论： IO *** 作不占用 cpu，只是我们一般拷贝文件使用的是【阻塞 IO】，这时相当于线程虽然不用 cpu，但需要一直等待 IO 结束，没能充分利用线程。所以才有后面的【非阻塞 IO】和【异步 IO】优化

三：创建使用线程：

1.ps:日志级别由高到底是：fatal,error,warn,info,debug,低级别的会输出高级别的信息，高级别的不会输出低级别的

2.thread.setName(t1)可以为线程设置名称，在控制台输出信息时，便于查看

3.FutureTask 能够接收 Callable 类型的参数，用来处理有返回结果的情况（使用实现callable接口创建线程），可以将本线程的执行结果传递给其他线程调用，t2.get()获取执行结果，此线程并且会阻塞，等待t2线程执行完毕，返回执行结果。

Java 8 以后可以使用 lambda 精简代码,创建线程：

        new thread(()->{log.info("这是lambda的形式创建线程")}).start();

小结：

        用Runable可以实现多个接口，继承了Thread就不能继承其他类了
        用 Runnable 更容易与线程池等高级 API 配合
        用 Runnable 让任务类脱离了 Thread 继承体系，更灵活

四：线程运行的原理：

我们都知道 JVM 中由堆、栈、方法区所组成，其中栈内存是给谁用的呢？其实就是线程，每个线程启动后，虚拟机就会为其分配一块栈内存。
1.每个栈由多个栈帧（frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
2.每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法

3.一个线程对应一个虚拟机栈，一个栈帧对应一个方法