Javaのスレッドとは何ですか

スレッドはプロセス内の実行プロセスを指します。プロセスは複数のスレッドを実行できます。たとえば、java.exe プロセスは多くのスレッドを実行できます。スレッドは常にプロセスに入り、プロセス内の複数のスレッドがプロセスのメモリを共有します。

Java のスレッドは、java.lang.Thread クラスのインスタンス、またはスレッドの実行を指します。 java.lang.Thread または java.lang.Runnable インターフェースを使用して、新しいスレッドを定義、インスタンス化、開始するコードを記述します。 (推奨学習: java コース )

Java の各スレッドには呼び出しスタックがあり、プログラム内で新しいスレッドが作成されていなくても、スレッドはバックグラウンドで実行されています。 main() メソッドは、メイン スレッドと呼ばれるスレッドで実行されます。新しいスレッドが作成されると、新しい呼び出しスタックが生成されます。

スレッドは、ユーザー スレッドと待機スレッドの 2 つのカテゴリに分類されます。すべてのユーザー スレッドの実行が終了すると、JVM は自動的にシャットダウンします。ただし、待機スレッドは JVM から独立しているわけではなく、通常はオペレーティング システムまたはユーザーによって作成されます。

スレッドがもたらすメリット

スレッドを合理的に使用できれば、開発コストと保守コストが削減され、複雑なアプリケーションのパフォーマンスも向上します。 。たとえば、GUI アプリケーションでは、スレッドの非同期特性によってイベントをより適切に処理でき、アプリケーション サーバー プログラムでは、クライアント要求を処理するために複数のスレッドを確立できます。

スレッドを使用すると、仮想マシンの実装も簡素化できます。たとえば、Java 仮想マシン (JVM) のガベージ コレクターは通常、1 つ以上のスレッドで実行されます。したがって、スレッドを使用すると、次の 5 つの側面でアプリケーションが改善されます:

1. CPU リソースを最大限に活用する

現在、世界中のほとんどのコンピューターには CPU が 1 つしかありません。 。したがって、CPU リソースを最大限に活用することが特に重要です。シングルスレッド プログラムを実行する場合、プログラムがブロックされている間 CPU がアイドル状態になることがあります。これにより、コンピューティング リソースが大量に無駄になります。

プログラムでマルチスレッドを使用すると、スレッドがスリープまたはブロックされ、CPU がアイドル状態になったときに、他のスレッドを実行できます。このようにして、CPU がアイドル状態になりにくくなります。したがって、CPU リソースが最大限に活用されます。

2. 簡略化されたプログラミング モデル

プログラムが 1 つのタスクのみを完了する場合は、シングルスレッド プログラムを作成し、次のタスクを実行する手順に従ってコードを記述します。タスクそれだけです。ただし、複数のタスクを完了するには、依然として単一スレッドを使用する場合、各タスクを実行するかどうか、またいつ実行するかをプログラム内で決定する必要があります。たとえば、時計の時、分、秒が表示されます。

シングルスレッドを使用する場合、ループ内でこれら 3 つのポインターの回転時間と角度を 1 つずつ判断する必要があります。これら 3 つのポインターの表示を処理するために 3 つのスレッドが使用される場合、スレッドごとに別個のタスクを実行することになります。これは、開発者がプロ​​グラムを理解し、保守するのに役立ちます。

3. 非同期イベントの処理を簡素化する

サーバー アプリケーションがさまざまなクライアント接続を受信した場合、それを処理する最も簡単な方法は、クライアントごとに接続することです。スレッドを作成します。 。この場合も、リスニング スレッドはクライアントからのリクエストをリッスンする責任を負います。

この種のアプリケーションが単一のスレッドで処理される場合、リスニング スレッドはクライアント リクエストを受信すると、クライアントから送信されたデータの読み取りを開始します。データの読み取り後、読み取りメソッドはブロッキング状態になります。つまり、このスレッドはクライアント要求をリッスンできなくなります。

複数のクライアント要求を 1 つのスレッドで処理する場合は、ノンブロッキングのソケット接続と非同期 I/O を使用する必要があります。ただし、非同期 I/O を使用すると、同期 I/O を使用する場合よりも制御が難しく、エラーが発生しやすくなります。したがって、マルチスレッドと同期 I/O を使用すると、複数のリクエストなどの非同期イベントをより簡単に処理できます。

4. GUI をより効率的にする

シングル スレッドを使用して GUI イベントを処理する場合、ループを使用して、どの時点でも発生する可能性のある GUI イベントをスキャンする必要があります。ループ内 GUI イベントを内部でスキャンすることに加えて、他のプログラム コードも実行する必要があります。コードが長すぎる場合、コードが実行されるまで GUI イベントは「フリーズ」されます。

最新の GUI フレームワーク (SWING、AWT、SWT など) では、GUI イベントをスキャンするために別のイベント ディスパッチ スレッド (EDT) が使用されます。ボタンを押すと、ボタンのクリック イベント関数がこのイベント ディスパッチ スレッドで呼び出されます。

EDT のタスクは GUI イベントをスキャンすることだけであるため、このメソッドはイベントに非常に迅速に応答します。

5. コストの節約

プログラムの実行効率を向上させるには、一般に 3 つの方法があります:

(1 ) コンピュータの CPU の数を増やします。

(2) 1つのプログラムに対して複数の処理を起動する

(3) プログラム内でマルチスレッドを使用します。

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