Java多線程概念及狀態(tài)詳解

Java多線程編程概念

　　Java語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)之一就是線程處理較為簡(jiǎn)單,一般操作系統(tǒng)都支持同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù),一個(gè)任務(wù)通常就是一個(gè)程序,每個(gè)運(yùn)行中的程序被稱為一個(gè)進(jìn)程,當(dāng)一個(gè)程序運(yùn)行時(shí),內(nèi)部可能包含多個(gè)孫旭執(zhí)行流,每個(gè)順序執(zhí)行流就是一個(gè)線程.

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進(jìn)程:同一個(gè)操作系統(tǒng)中的一個(gè)子程序,包含了三個(gè)部分----虛擬CPU,代碼,數(shù)據(jù)

多進(jìn)程:同一個(gè)操作系統(tǒng)中執(zhí)行的多個(gè)并行的子程序,可以提高CPU的使用率

線程:在同一個(gè)進(jìn)程當(dāng)中執(zhí)行的子程序流

多線程:同一個(gè)進(jìn)程當(dāng)中并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)子程序流,可以提高CPU的使用率

并發(fā):進(jìn)程是并發(fā)運(yùn)行的,系統(tǒng)將時(shí)間劃分為很多時(shí)間片段(時(shí)間片),盡可能均勻分配給正在運(yùn)行的程序,微觀上進(jìn)程走走停停,宏觀上都在運(yùn)行,這種都運(yùn)行的現(xiàn)象叫并發(fā),但是不是絕對(duì)意義上的"同時(shí)發(fā)生".

　　進(jìn)程與線程的區(qū)別:

　　進(jìn)程有獨(dú)立的進(jìn)程空間,進(jìn)程中的數(shù)據(jù)存放空間(堆空間和?？臻g)是獨(dú)立的

　　線程的堆空間是共享的,棧空間是獨(dú)立的,線程消耗的資源也比進(jìn)程小,相互之間可以影響

　　注意:

　　只有運(yùn)行狀態(tài)的線程才有機(jī)會(huì)執(zhí)行代碼,主線程的終止不會(huì)影響其他正在運(yùn)行中的線程,主線程終止也就是main()方法退出了,只有進(jìn)程中的所有線程都終止時(shí),進(jìn)程(JVM進(jìn)程)才會(huì)退出,只要有線程沒(méi)有終止,進(jìn)程就不會(huì)退出

　　操作系統(tǒng)決定線程是否有優(yōu)先級(jí),獨(dú)占式的操作系統(tǒng)中系統(tǒng)會(huì)有優(yōu)先級(jí)的概念,共享式的操作系統(tǒng)則不會(huì)有優(yōu)先級(jí)的

　　在線程的內(nèi)部,程序依然順序執(zhí)行

線程編程的兩種方法

方法一:繼承Thread類

　　線程類(Thread)包含一個(gè)可以運(yùn)行的過(guò)程(方法):run()方法.

創(chuàng)建一個(gè)具體線程的步驟如下:

　　繼承Thread類

　　覆蓋run方法(就是更新運(yùn)行過(guò)程),實(shí)現(xiàn)自定義的過(guò)程

　　創(chuàng)建線程實(shí)例(就是創(chuàng)建一個(gè)線程)

　　使用線程實(shí)例的start()方法啟動(dòng)線程,啟動(dòng)后線程會(huì)并發(fā)執(zhí)行　　

方法一:實(shí)現(xiàn)Runnable接口

　　實(shí)現(xiàn)Runnable接口,實(shí)現(xiàn)run方法

　　創(chuàng)建這個(gè)類的實(shí)例,用這個(gè)實(shí)例作為Thread構(gòu)造器的參數(shù)創(chuàng)建Thread類的對(duì)象

　　使用這個(gè)對(duì)象的start()方法啟動(dòng)線程并發(fā)運(yùn)行

注:

　　main()方法也是一個(gè)線程,以前學(xué)習(xí)的都是單線程的,從main()方法開(kāi)始執(zhí)行

　　單核,雙核,多核處理器的運(yùn)行結(jié)果會(huì)不一樣

線程的常用屬性級(jí)方法

線程的優(yōu)先級(jí)(資源緊張的時(shí)候,盡可能優(yōu)先):

　　默認(rèn)有10個(gè)優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)高的線程獲得執(zhí)行(進(jìn)入Running狀態(tài))的機(jī)會(huì)多,機(jī)會(huì)的多少不能通過(guò)代碼干預(yù)

　　默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)是5

　　過(guò)線程的setPriority(Thread.MAX_PRIORITY)設(shè)置為最高優(yōu)先級(jí)10

　　過(guò)線程的setPriority(Thread.MIN_PRIORITY)設(shè)置為最低優(yōu)先級(jí)1

　　過(guò)線程的setPriority(Thread.NORM_PRIORITY)設(shè)置為默認(rèn)優(yōu)先級(jí)5

后臺(tái)線程(守護(hù)線程,精靈線程):

　　線程的setDaemon(true)方法

　　Java進(jìn)程的結(jié)束:當(dāng)所有前臺(tái)線程都結(jié)束時(shí)Java進(jìn)程結(jié)束

　　當(dāng)前臺(tái)進(jìn)程都結(jié)束時(shí),不管后臺(tái)線程是否結(jié)束,都要被停掉

獲得線程的名字:

　　通過(guò)線程的getName()方法獲取

獲得當(dāng)前線程:

　　線程的currentThread()方法返回當(dāng)前線程

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線程的五種狀態(tài)

New 新建狀態(tài)

　　當(dāng)程序使用new關(guān)鍵字創(chuàng)建了一個(gè)線程后,該線程就處于新建狀態(tài),此時(shí)線程還未啟動(dòng),當(dāng)線程對(duì)象調(diào)用start()方法時(shí),線程啟動(dòng)進(jìn)入Runnable狀態(tài)

Runnable 可運(yùn)行(就緒)狀態(tài)

　　當(dāng)線程處于Runnable狀態(tài)時(shí),表示線程準(zhǔn)備就緒,等待獲取CPU

Running 運(yùn)行(正在運(yùn)行)狀態(tài)

　　假如該線程獲取到了CPU的執(zhí)行權(quán),則進(jìn)入Running狀態(tài),開(kāi)始執(zhí)行線程體,即run()方法中的內(nèi)容

　　如果系統(tǒng)有另一個(gè)CPU,那么在任意時(shí)間點(diǎn)則有另一條線程處于Running狀態(tài),但是當(dāng)線程數(shù)大于處理器數(shù)時(shí),依然會(huì)是多條線程在同一個(gè)CPU上輪換執(zhí)行

　　當(dāng)一條線程開(kāi)始運(yùn)行時(shí),如果它不是一瞬間完成,那么它不可能一直處于Running狀態(tài),線程在執(zhí)行過(guò)程中會(huì)被中斷,目的是讓其他線程獲得執(zhí)行的機(jī)會(huì),這樣的線程調(diào)度策略取決于底層平臺(tái),對(duì)于搶占式策略的平臺(tái)而言,系統(tǒng)會(huì)給每一個(gè)可執(zhí)行的線程一小段時(shí)間來(lái)處理任務(wù),當(dāng)該時(shí)間段(時(shí)間片)用完,系統(tǒng)會(huì)剝奪該線程所占資源(CPU),讓其他線程獲得運(yùn)行機(jī)會(huì)

　　調(diào)用yield()方法,可以使線程由Running狀態(tài)進(jìn)入Runnable狀態(tài)

Block 阻塞(掛起)狀態(tài)

　　當(dāng)發(fā)生如下情況,線程會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài):

　　線程調(diào)用了sleep()方法主動(dòng)放棄所占CPU資源

　　線程調(diào)用了一個(gè)阻塞式IO方法(比如接收控制臺(tái)輸入方法),在該方法返回前,該線程被阻塞

　　當(dāng)正在執(zhí)行的線程被阻塞時(shí),其他線程就獲得執(zhí)行機(jī)會(huì)了,要注意的是,當(dāng)阻塞結(jié)束時(shí),該線程將進(jìn)入Runnable狀態(tài),而非直接進(jìn)入Running狀態(tài)

Dead 死亡狀態(tài)

　　當(dāng)線程的run()方法執(zhí)行結(jié)束,線程進(jìn)入Desd狀態(tài)

　　需要注意的是,不要試圖對(duì)一個(gè)已經(jīng)死亡的線程調(diào)用start()方法,線程死亡后將不能再次作為線程執(zhí)行,系統(tǒng)會(huì)拋出IllegalThreadStateException異常

多線程的同步

多線程并發(fā)符文同一個(gè)對(duì)象(共享資源),如果不對(duì)線程進(jìn)行同步控制,破壞了原子操作(不可再分的操作),則會(huì)造成共享資源的數(shù)據(jù)不一致

每一個(gè)對(duì)象都有一個(gè)鎖標(biāo)記和一個(gè)鎖池,當(dāng)線程擁有這個(gè)對(duì)象的鎖標(biāo)記時(shí)才能訪問(wèn)這個(gè)資源,沒(méi)有標(biāo)記便進(jìn)入鎖池,保證在同步代碼塊中只有一個(gè)線程,解決了多線程同步的問(wèn)題

關(guān)鍵字:synchronized(鎖)

對(duì)括號(hào)內(nèi)的Object對(duì)象加鎖,只有拿到對(duì)象鎖標(biāo)記的線程才能進(jìn)入代碼塊

一個(gè)線程可以同時(shí)擁有多個(gè)對(duì)象的鎖標(biāo)記,鎖標(biāo)記過(guò)多,會(huì)出現(xiàn)線程等待其他線程釋放鎖標(biāo)記,而又都不釋放自己的鎖標(biāo)記提供其他線程運(yùn)行的狀態(tài),造成死鎖

靜態(tài)方法可以是同步方法,但是它鎖的并不是對(duì)象,而是類

抽象方法不能是同步方法

構(gòu)造方法不能是同步方法

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