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掌握多线程和单线程-深入理解并行编程的基础知识 (谈谈多线程)

admin2个月前 (04-27)数码15

在计算机科学中,多线程是一种编程技术,它允许一个程序同时执行多个任务。 它类似于一个人同时处理多项任务,如做饭和喝水。

程序、进程和线程

在理解多线程之前,我们先了解一下程序、进程和线程之间的关系。

  1. 程序是一组指令的集合,告诉计算机如何执行特定任务。
  2. 进程是一个正在运行的程序的实例。它有自己的内存空间和资源。
  3. 线程是进程中的一个轻量级单位,它负责执行进程中的一小部分任务。

形象地说,一个进程就像一栋房子,而线程就像房子里的不同房间。房子可以同时容纳多个房间,每个房间都可以独立执行不同的任务。

为什么使用多线程?

使用多线程的主要原因是提高程序的效率。 通过让多个线程同时工作,程序可以在更短的时间内完成任务。

例如,一个程序需要同时下载和处理多个文件。 使用单线程,程序需要一个接一个地处理每个文件。 但是,如果使用多线程,程序可以同时下载和处理文件,从而大大提高效率。

多线程的应用场景

多线程适用于以下场景:

  1. 需要同时处理多个独立的任务。
  2. 需要提高程序的效率。
  3. 需要利用多核处理器的优势。

多线程的实现

在 Java 中,可以使用以下两种方式实现多线程:

  1. 继承 Thread 类
  2. 实现 Runnable 接口

示例代码:


// 继承 Thread 类
public class MyThread extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的任务
    }
}

// 实现 Runnable 接口
public class MyRunnable implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的任务
    }
}
  

多线程的优势

相比于单线程,多线程具有以下优势:

  1. 提高效率
  2. 提高响应性
  3. 利用多核处理器的性能

多线程是一种强大的技术,可以显著提高程序的效率和响应性。 它也有一定的复杂性,需要开发者仔细设计和实现,以避免出现并行性问题。


多线程系列(一) -线程技术入门知识讲解

深入理解多线程:提升程序效率的关键技术

在现代软件开发中,多线程技术是提升效率的利器,特别是在处理大量并发任务时。线程,作为操作系统调度的基本单位,是进程内的执行单元,它们共享进程资源,但彼此独立,相互间可能产生竞争,这就需要精细的同步机制,如互斥锁或信号量,来确保资源的有效管理和利用。

引入线程的初衷在于优化性能,相比于创建和销毁进程,线程的创建和管理更轻量级。通过将复杂的操作拆分成多个并发执行的线程,如同士兵分工作战,程序的执行效率得以显著提升。而进程则更像是一个工厂,线程则扮演着工人的角色,负责执行具体的任务,进程间的资源使用则通过更精细的线程管理来协调。

在Java中,有两种方式实现线程:一是通过继承Thread类,二是实现Runnable接口。通过继承Thread,你可以重写run()方法,线程在调用start()后开始执行。以Thread2为例,它将执行5次并输出线程名和当前时间,模拟单核CPU的分时机制,但实际上在多核环境下,线程是真正并发的:

```javaThread2 thread2 = new Thread(new Thread2());();主线程与Thread-0的交互:2023-08-23 18:30:28:664 - 主线程,开始执行2023-08-23 18:30:28:666 - Thread-0,开始执行...```

线程的状态变化是程序执行过程中的重要环节,从新建到就绪,再到运行、阻塞、等待和最终终止,每个阶段都有其特定含义。在Java JVM中,线程状态更为详细,包括NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING和TERMINATED等。

线程与进程之间的关系,尽管共享同一进程资源,但它们各自独立且互不干扰,这减少了通信的开销,增强了并发性。然而,过度依赖多线程可能会带来问题,如死锁和资源竞争,因此,正确地设计和管理线程至关重要。

操作系统的设计巧妙地结合了多进程的并行任务处理与多线程的精细任务分割,以优化资源的利用。在实践中,理解这些概念并掌握它们的运用,能让你的程序更高效、更灵活。

如果您在阅读过程中有任何疑问或建议,欢迎在留言区分享。希望本文对你理解多线程技术有所帮助。

参考资料:

参加Java培训主要学习哪些内容?

Java主要学习的内容分7个阶段,详见下图:

为了让大家认识一个更加立体的千锋教育,以下选选择四位千锋教育在读和已毕业学员的真实分享,多维度展示千锋的教学服务实力。

韩同学感悟:Java+分布式开发学员

先借用罗翔的一句话:人生唯一确定的,就是不确定的人生。

本科我学的是计算机相关的专业,第一年考研时,班里正经考研的约有60人,上岸32人。我天真的考研考公两手准备,结果双双落败。二战考研时,考完数学就感觉自己是准研究生了。却在专业课的两道大题写满答题纸后发现题号不对时,不得不感叹一句生活处处都是转折。

浑浑噩噩几天后,我认命般的打开boss直聘开始找工作,约面试。然而看着千篇一律的工作介绍和4、5k的工资我再次陷入沉思,难道我真的要困顿在此了吗,真的要和曾经的梦想和雄心壮志挥手告别了吗?我不甘也不愿,我不想刚刚开始的属于自己的精彩就此结束,却又在彷徨困顿中找不到方向,在自我怀疑的泥淖里不停死循环。

刷着朋友圈,又看到了千锋招生信息,我曾一度抵触来此,但疫情当下形式严峻,各大厂多批次裁员。考公或考研,最终的目的似乎都是找一个像样的工作,如果“铁饭碗”端不上,调剂的学校看不上,倒也不妨来试一试。

2022年2月20号,考研出分数的前一天,我带着腐朽的梦,进京继续过我不确定的人生。

初入千锋,即让我眼前一亮,虽是一家辅导机构,却有着浓厚的学习氛围,师生之间、同学之间相处和谐融洽,颇有学府之风,在这里学习,也像是个不错的选择。在校园生活质量上学校十分积极听取我们的诉求,来到这里觉得八人间太挤,老师立马给我换六人间,偶然间抱怨床板太烂,回到宿舍就已经换好了,宿舍楼和教学楼的卫生一直都很整洁,超高的服务质量让我在这里的每一天都过得很舒适。

任课老师上课更是细致,重点一目了然,注重基础,循序渐进,只需一节课就能感受到老师们高超又专业的授课水准。有问题随时提问,老师都会耐心且细致的解答和回复。班里学习氛围异常卷,早7晚11已经成为常态,这让我仿佛回到了考研时期,奋斗在路上会让你忘掉emo。诸如此类,赘述不尽。

近几天二阶段的学习马上接近了尾声,感觉大学学的知识得到了更一步的深化,脉络更加清晰,程序设计思想和代码能力逐步提升,之前没接触的过的技术和操作让你眼前一亮,惊呼:“原来还可以这样?”。

常言道人生不如意事常八九,但是却总有那么一二分的人和事给你相信会有柳暗花明的力量。要说来到千锋最大的收获却不是学到了多少东西,结识了多少厉害的老师、同学,我认为让我在如此迷茫之时能让我重新找到前进的动力和方向是我来到这个大家庭最大的惊喜。来到这里虽才短短两个月,我却有了改头换面的感觉,现在的我对未来的生活充满斗志和期待,我虽不知未来的路会怎么样,却不再感到迷茫。

杨同学感悟:HTML5大前端学员

“法外狂徒张三”之父罗翔在接受采访时对毕业生说:“我们这一生中最大的智慧,就是在一个不确定的世界中如何寻找到一种相对的确定性,从这个角度而言,工作或考研,本身不过是选项而已。”

对我而言,选择千锋教育是在当下寻找到相对确定性的最好方案。

谈谈多线程

大家好,很荣幸收到玲姐的邀请,来分享零基础的我在千锋学习的感受。

我本科是工业设计专业,研究生是工商管理专业。很多小伙伴会很好奇,我拥有研究生学历,为何还选择来到这里敲代码?

我只能说,命运多舛,天意如此。

本科毕业后我在教培行业工作了3年,教培行业的收入虽相当可观。但没有正常的节假日,中高考前长达半年之久的超负荷工作令我望而却步。2020年,有幸考上北京的研究生。原本希望通过研究生学历能够找到一个“铁饭碗”。但在国考,京考接连失利以及非京生源的重重障碍下,我终于放弃“铁饭碗”这条道路。

2022年2月15号,向论文导师提交论文初稿后。我不得不重新考虑择业的问题。既然没有了选择躺平的权力,就继续卷下去。择业的前提是能够维持日益增长的物质需求并且尽量避免再次处于择业的窘境。马克思曾说过,经济基础决定上层建筑。在比较了不同行业间的薪资和发展前景后,我选择来千锋好程序学习前端技术。

刚开始学习课程压力还是挺大的。一方面是来自身边小伙伴的压力,大家大多是计算机专业的,基础也不错,零基础的我感觉压力很大。另一方面是研究生毕业的压力,学校对毕业生的要求还是挺严格的,我的论文大修大改了5遍。千锋每天有6小时的课程,知识点非常多,稍微不注意,就很难跟上老师的思路。

但在老师和周围小伙伴的帮助下,我还是熬过了那段痛苦的日子。

任课老师上课的笔记十分详细,重点和练习标记的格外分明,每个知识点还有对应的小视频。让曾经身为教培老师的我自愧不如。课下通过笔记和视频可以快速回顾和学习。老师十分认真负责,课下有任何不明的地方,随时微信询问,有时半夜还能收到“来自远方的回复”。小伙伴们的学习氛围十分浓厚,每天卷到保安大叔锁门才走。很快,我也适应了早8晚11的学习节奏。虽然,跟身边的小伙伴比着我学艺不精,但慢慢的也能明白了班里的大神们在讨论的问题。

在千锋学习感受更多的是千锋老师超高的服务质量。我论文研究的方向就是关于培训机构的服务质量。从SERVQUAL服务质量评价模型的各个维度出发,千锋老师的服务质量超出了我的预期。千锋教育是前端培训界的扛把子,授课老师的专业度绝对有保障。班主任--玲姐为小伙伴们提供了24小时全天候保姆式的服务。小伙伴们在学习,情感,生活,身体等有任何方面有稍有不适,都会被玲姐“尽收眼底”,提供热心及时的帮助和安抚;玲姐还会时不时的询问我们上课的状况以及生活的是否习惯,每周讲师测评和行政测评我们表达自己的看法,有任何问题玲姐都会积极的沟通和协调。职业老师芳姐给大家讲解就业知识,为还没有工作经验的小伙伴解决了很多就业疑惑,职场疑问,让大家少踩很多雷,少走好多弯路。平时还整理了面试题,总结了面试的经验和教训,方便大家提前准备。

在千锋的学习也2月有余,与班里大神相比实属小白。但我仍会坚持学下去,相信坚持到最后必然会有一个好的结局。在学习中,我对未来的职业道路也有了相对清晰的规划,虽然我的技术不是最好的,但我可以结合自己学习的管理专业,在日后,做好前端的管理岗位。希望通过这个阶段的学习,能够帮助我对前端工作有更加清晰的认知,在不久的将来,和小伙伴们合作做出好的项目,争取早日成为一名精通前端的项目经理。

时光不负赶路人,期待在千锋遇到更好的你。

胡同学感悟:HTML5大前端学员

本人大学是在兰州理工读的机械设计制造及其自动化专业,大学毕业以后,在校招进入吉利集团,让我们读内部研究生计划,安排到北京,读的话要两年时间,呆了半年就出来,留学行业一年多的时间,薪资比较低,找工作处处碰壁。经过朋友推荐,选择千锋学HTML5,朋友本人是在千锋学习,认识是工作一年时间,薪资可观,因为从教学到管理要求都很严格,所以就推荐我来到千锋,经过考察了解选择了HTML5进行学习。

当时是每周一到周五,讲课时间,晚上自习,针对白天,晚上巩固,老师也会布置作业,周六也是自学时间,但是要统一去学校,周日休息一天,周日在家总结知识,学一下,刚接触,花了不少时间用来记h5相关的属性,当时废了不少心思,每天晚上下课,十分钟骑车到家,花一些时间熟悉课程,因为两周一次的考试,大家都很在意,怕留级,每天晚上学到很晚,相互交流,学习氛围非常浓厚,老师们也都非常尽职尽责,随时为大家解答问题,至今想来,选千锋肯定特别合适。

毕业后找工作也是非常顺利,投了简历一天打电话有四五个,手机没有停过,用了一个星期,面了五六家单位,从中选择了比较适合的办理了入职。挺喜欢目前的工作,从性格到做h5要求特别细心,从UI视觉稿,到一比一比例,都要求细心程度,目前工作特别喜欢,当时也算是转对了。

回顾在千锋的学习,首先学习能力得到了很大提升,在解决问题的时候锻炼了独立思考问题的能力,这一点给了很大帮助,所学技术方面很贴合工作需要来安排,涉及的知识面比较广,工作中都能遇到70%-80%,课程安排很合理,紧跟市场需求。对千锋的整体管理和服务都比较满意,比如考勤,班主任老师统计,每两周一次的考试,都是督促学生掌握知识,也能让大家认识到自己的不足,及时把缺点补上来。

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