前言

多線程的應用在開發(fā)中非常常見
今天，我將獻上一份全面 & 詳細的多線程基礎知識匯總，希望你們喜歡。

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1. 線程 - 介紹

1.1 定義

一個基本的CPU執(zhí)行單元 & 程序執(zhí)行流的最小單元。

1.2 特點

比進程更小的可獨立運行的基本單位，可理解為：輕量級進程；
組成：線程ID + 程序計數(shù)器 + 寄存器集合 + 堆棧；
線程自己不擁有系統(tǒng)資源，與其他線程共享進程所擁有的全部資源。

1.3 作用

減少程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的時空開銷，提高操作系統(tǒng)的并發(fā)性能。

1.4 狀態(tài)說明

擁有類似于進程的就緒、阻塞、運行3種基本狀態(tài)，具體如下圖：

示意圖

2. 線程分類

線程主要分為：守護線程、非守護線程（用戶線程）

2.1 守護線程

守護用戶線程的線程，即在程序運行時為其他線程提供一種通用服務，如垃圾回收線程。設置該線程為守護線程的方式如下：

thread.setDaemon(true)；

2.2 非守護線程（用戶線程）

主要包括：主線程 & 子線程。

a. 主線程（UI線程）

定義：Android系統(tǒng)在程序啟動時會自動啟動一條主線程
作用：處理四大組件與用戶進行交互的事情（如UI、界面交互相關(guān)）
注：因為用戶隨時會與界面發(fā)生交互，因此主線程任何時候都必須保持很高的響應速度，所以主線程不允許進行耗時操作，否則會出現(xiàn)ANR

b. 子線程（工作線程）

手動創(chuàng)建的線程，主要用于耗時的操作（網(wǎng)絡請求、I/O操作等）

2.3 守護線程與非守護線程的區(qū)別

區(qū)別：虛擬機是否已退出：

當所有用戶線程結(jié)束時，因為沒有守護的必要，所以守護線程也會終止，虛擬機也同樣退出；
反過來，只要任何用戶線程還在運行，守護線程就不會終止，虛擬機就不會退出

3. 線程優(yōu)先級

3.1 表示

線程優(yōu)先級分為10個級別，分別用Thread類常量表示。

public static final int MIN_PRIORITY = 1; // 優(yōu)先級1
public static final int NORM_PRIORITY = 5; // 優(yōu)先級5
public static final int MAX_PRIORITY = 10; // 優(yōu)先級10

3.2 設置

通過方法setPriority(int grade)進行優(yōu)先級設置
默認線程優(yōu)先級是5，即 Thread.NORM_PRIORITY

4. 多線程 - 介紹

4.1 定義

多個線程同時進行，即多個任務同時進行

其實，計算機任何特定時刻只能執(zhí)行一個任務；

多線程只是一種錯覺：只是因為JVM快速調(diào)度資源來輪換線程，使得線程不斷輪流執(zhí)行，所以看起來好像在同時執(zhí)行多個任務而已

4.2 作用

Android官方聲明：在多線程編程時有兩大原則：

不要阻塞UI線程（即主線程）：單線程會導致主線程阻塞，然后出現(xiàn)ANR錯誤：主線程被阻塞超過5s則會出現(xiàn)錯誤
不要在UI線程之外更新UI組件

所以，我們需要多線程（1個主線程+x個工作線程）來解決上述兩個問題：

將耗時任務放在工作線程中進行

對應原則：不要阻塞UI線程（即主線程），即當我們有耗時的任務，如果在UI線程中執(zhí)行，那就會阻塞UI線程了，必須要拋到工作線程中去執(zhí)行；

將更新UI組件放在主線程中進行

對應原則：不要在UI線程之外訪問UI組件，即更新UI組件時，一定得在UI線程里執(zhí)行，故需要在工作線程中執(zhí)行的任務結(jié)果返回到UI線程中去更新組件

4.3 應用場景

將耗時任務從主線程拋到工作線程中進行
將更新UI組件任務從工作線程拋到主線程中進行

4.4 實現(xiàn)方式

Android多線程實現(xiàn)方式包括：

示意圖

5. 線程調(diào)度

5.1 調(diào)度方式

當系統(tǒng)存在大量線程時，系統(tǒng)會通過時間片輪轉(zhuǎn)的方式調(diào)度線程，因此線程不可能做到絕對的并發(fā)
處于就緒狀態(tài)（Runnable）的線程都會進入到線程隊列中等待CPU資源

同一時刻在線程隊列中可能有很多個

在采用時間片的系統(tǒng)中，每個線程都有機會獲得CPU的資源以便進行自身的線程操作；當線程使用CPU資源的時間到后，即時線程沒有完成自己的全部操作，JVM也會中斷當前線程的執(zhí)行，把CPU資源的使用權(quán)切換給下一個隊列中等待的線程。

被中斷的線程將等待CPU資源的下一次輪回，然后從中斷處繼續(xù)執(zhí)行

5.2 調(diào)度優(yōu)先級

Java虛擬機（JVM）中的線程調(diào)度器負責管理線程，并根據(jù)以下規(guī)則進行調(diào)度：

根據(jù)線程優(yōu)先級（高-低），將CPU資源分配給各線程
具備相同優(yōu)先級的線程以輪流的方式獲取CPU資源

這里需要特別注意的是：優(yōu)先級高的，只是獲得資源的機會高一些，并非完全獨占CPU運行；優(yōu)先級低的也并非要等高優(yōu)先級的線程運行完才能輪到，是相對來說獲得資源的機率低一些，僅此而已。

6. 線程同步

定義：當線程A使用同步方法A時，其他線程必須等到線程A使用完同步方法A后才能使用
同步方法用關(guān)鍵字 Synchronized 進行修飾

public synchronized void Sb_Android(){
        }

關(guān)于關(guān)鍵字Synchronized的介紹請看文章：Java：手把手教你全面學習神秘的Synchronized關(guān)鍵字

7. 線程聯(lián)合

定義：線程A在占有CPU資源期間，通過調(diào)用join()方法中斷自身線程執(zhí)行，然后運行聯(lián)合它的線程B，直到線程B執(zhí)行完畢后線程A再重新排隊等待CPU資源，這個過程稱為線程A聯(lián)合線程B
線程A聯(lián)合線程B，即在線程A的執(zhí)行操作里定義：

B.join();

8. 進程 - 介紹

8.1 定義

是進程實體的運行過程 & 系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位

8.2 作用

使多個程序可并發(fā)執(zhí)行，以提高系統(tǒng)的資源利用率和吞吐量

8.3 進程狀態(tài)說明（前三個為基礎狀態(tài)）

示意圖

注意就緒、阻塞狀態(tài)的區(qū)別：

就緒狀態(tài)：進程缺少的資源 = 處理機，只要獲得處理機資源立即執(zhí)行

等待狀態(tài)：指進程缺少其他資源（除了處理機） / 等待某一事件

8.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)換

示意圖

9. 線程與進程的區(qū)別

示意圖

10. 單/多進程、單/多線程的區(qū)別

假設：進程 = 桌子，單線程 = 1個人吃飯

單進程、單線程：一個人在一個桌子上吃飯
單進程、多線程：多個人在同一個桌子上一起吃飯
多進程、單線程：多個人每個人在自己的桌子上吃飯

11. 總結(jié)

本文主要全面介紹了多線程中的基礎知識
下一篇文章我將對講解Android多線程的相關(guān)知識，感興趣的同學可以繼續(xù)關(guān)注Carson_Ho的簡書