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java基础——线程基础概念

2016-12-15  本文已影响63人  陈晨_Fly

操作系统中线程

java中线程

Java给多线程编程提供了内置的支持,提供了两种创建线程方法:1.通过实现Runable接口;2.通过继承Thread类。查看Thread源码可以发现,其本身实现了Runnalbe接口,所以Runnable是显示创建线程必须实现的接口
<pre>
class ThreadTest extends Thread{
public ThreadB(String name) {
super(name);
}

   @Override
   public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
   }

}
</pre>

一个线程启动的时候需要通过Thread.start()执行,该方法会调用JNI(java本地方法)来实现一个真正意义的线程,jvm分配的Thread对象只是线程对应的外壳
Runnable可以看成一个“任务”,作为参数传递给Thread的时候,被付给target属性,Thread默认run方法调用这个target的run方法来完成,否则通过子类实现run方法。这样,Runnable任务和线程就是隔离概念,每个Thread可以尝试获取多个Runnalbe任务。

线程状态

NEW

表示该线程没有启动start方法,同时注意即使调用start方法,状态不代表立刻改变,中间还有些步骤需要一个执行过程。

RUNNABLE

处于NEW状态的线程发生start结束后即进入RUNNALBE状态,此状态可以理解为存活着并试图获取CPU的线程,java本身层面的RUNNABLE状态不代表一定处于运行状态(其实可以映射到计算中正在运行和等待运行两个状态)

BLOCKED

阻塞或者挂起状态,通常是由于等待一个“锁”,或者某个synchronized刚好有一个线程在使用,另一个线程尝试进入就会被挂起,直到线程走完临界区或者调用wait方法释放锁,才有机会夺取进入临界区的机会,挣到锁以后才可以由BLOCKED状态转变为RUNNALBE状态BLOCKED状态不仅仅集中在synchronized状态,可能是第三方组件等interrupt方法无法唤醒改状态

WAITING

改状态通常是指一个线程拥有对象锁后进入到相应的代码区域后,调用相应对象的wait方法产生的结果。wait的先决条件是进入临界区,通常是判断某些业务逻辑后选择了wait。可以被打断的方法:

  1. notify和notifyAll方法可以唤醒相应的wait方法进入RUNNABLE状态
  2. wait(int timeout)超过该时间自动唤醒改线程此时定义为(TIMED_WAITING状态)
  3. 对该线程使用interrupt方法
TERMINATED

run方法执行结束,java级别看到,os可能注销改线程或者给复用给其他请求 wait和notify方法必须要使用synchronized,首先这两个方法是基于对象存在实现的,等待的是一个对象发出的信号 interrupt只对WAITING和TIME_WAITING状态有效

java线程常见方法

join

使用场景一个大任务划分成多个小任务,多个小任务由多个线程去完成,最后数据等待所有任务完成,此时可以用join。

Waits for this thread to die.jdk解释该方法,重载方法join(long millis)最多等待ms改线程死亡 观看源码,join方法首先保证该线程是运行的,同时源码中使用了wait方法,所以需要获得改线程的锁,方可以执行

interupt

Java中断机制是一种协作机制,也就是说通过中断并不能直接终止另一个线程,而需要被中断的线程自己处理中断。Java中断模型也是这么简单,每个线程对象里都有一个boolean类型的标识代表着是否有中断请求。
一般说来,当可能阻塞的方法声明中有抛出InterruptedException则暗示该方法是可中断的,如BlockingQueue#put、BlockingQueue#take、Object#wait、Thread#sleep等,处理原则:

  1. 如果遇到的是可中断的阻塞方法抛出InterruptedException,可以继续向方法调用栈的上层抛出该异常,如果是检测到中断,则可清除中断状态并抛出InterruptedException,使当前方法也成为一个可中断的方法。
  2. 若有时候不太方便在方法上抛出InterruptedException,比如要实现的某个接口中的方法签名上没有throws InterruptedException,这时就可以捕获可中断方法的InterruptedException并通过Thread.currentThread.interrupt()来重新设置中断状态。如果是检测并清除了中断状态,亦是如此。
    一般的代码中,尤其是作为一个基础类库时,绝不应当吞掉中断,即捕获到InterruptedException后在catch里什么也不做,清除中断状态后又不重设中断状态也不抛出InterruptedException等。因为吞掉中断状态会导致方法调用栈的上层得不到这些信息。

如果线程在调用 Object 类的 wait()、wait(long) 或 wait(long, int) 方法,或者该类的 join()、join(long)、join(long, int)、sleep(long) 或 sleep(long, int) 方法过程中受阻,则其中断状态将被清除,它还将收到一个InterruptedException异常;
如果该线程在可中断的通道上的 I/O 操作中受阻,则该通道将被关闭,该线程的中断状态将被设置并且该线程将收到一个 ClosedByInterruptException 其他操作状态下的线程只是标记为改变不会抛异常

sleep

sleep()使当前线程进入停滞状态(阻塞当前线程),让出CUP的使用、目的是不让当前线程独自霸占该进程所获的CPU资源,以留一定时间给其他线程执行的机会;   sleep()是Thread类的Static(静态)的方法;因此他不能改变对象的机锁,所以当在一个Synchronized块中调用Sleep()方法是,线程虽然休眠了,但是对象的机锁并木有被释放,其他线程无法访问这个对象(即使睡着也持有对象锁)。

synchronized

synchronized锁住的是括号里的对象,而不是代码。对于非static的synchronized方法,锁的就是对象本身也就是this。synchronized关键字的时候,能缩小代码段的范围就尽量缩小,能在代码段上加同步就不要再整个方法上加同步。这叫减小锁的粒度,使代码更大程度的并发。

区分synchronized(this)表示锁住线程共享的某个对象,synchronized (Sync.class) 可以表示锁住某个固定类实现全局锁,即使线程多个Sync的对象;static synchronized方法,static方法可以直接类名加方法名调用,方法中无法使用this,所以它锁的不是this,而是类的Class对象,static synchronized方法也相当于全局锁。

synchronized使用参考文档

yield

yield()的目的是让相同优先级的线程之间能适当的轮转执行。但是,实际中无法保证yield()达到让步目的,因为让步的线程还有可能被线程调度程序再次选中.yield()从未导致线程转到等待/睡眠/阻塞状态

反面教材suspend、resume和stop suspend/resume

对应wait/notify方法,首先suspend调用后线程仍处于RUNNABLE状态并且不释放锁,只有发生resume的时候才会结束,同时suspend/resume不需要synchronized的支持
stop调用后,即使线程处于RUNNING状态也会被终止,抛出Error,这样会导致业务逻辑错误,数据执行一半被打断。
wait/notify使用参考文档

参考文档

http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/46595285

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