thread java_Java Thread 总结
发布日期:2022-02-03 13:17:06 浏览次数:6 分类:技术文章

本文共 3659 字,大约阅读时间需要 12 分钟。

这篇文章的主要内容来自于网络,由我来整理,姑且算是原创吧,但是对于内容的提供者,在此表示感谢。

1.线程概述

线程是一个程序的多个执行路径,执行调度的单元,依托于进程的存在。线不仅可以共享进程的内在,而且还拥有一个属于自己的内存空间,这段内存空间就是线程栈,是在建立线程时系统分配的,主要用来保存线内部所使用的数据,如线程执行函数中所定义的变量,线程的状态等信息。

Java中的多线程是一个抢占机制,抢占机制指的是多个线程处于可运行状态,但只是允许一个线程运行,他们通过竞争方式抢占CPU。

2.线程的定义

定义一个线程(Defining a Thread)有两种方法:

[1] 继承java.lang.Thread类,重写run()方法

/**

* 使用继承java.lang.Thread类的方式创建一个线程

*

* @author DreamSea 2011-12-29 20:17:06

*/

public class ThreadTest extends Thread {

/**

* 重写(Override)run()方法 JVM会自动调用该方法

*/

public void run() {

System.out.println("I'm running!");

}

}

重写(override)run()方法在该线程的start()方法被调用后,JVM会自动调用run方法来执行任务。

/**

* 通过实现Runnable接口创建一个线程

* @author DreamSea

*/

public class ThreadTest implements Runnable {

public void run() {

System.out.println("I'm running!");

}

}

[2] 实现java.lang.Runnable接口,并将其传入到Thread类对象中

3.线程的启动

任何一个线程的执行的前提都是必须有Thread class的实例存在,并且通过调用run()方法启动线程。

[1] 如果线程是继承Thread类,则创建方式如下:

ThreadTest1 tt = new ThreadTest1();

tt.start();

[2] 如果是实现Runnable接口,则创建方式如下:

ThreadTest2 tt = new ThreadTest2();

Thread t = new Thread(tt);

t.start();

4.线程的状态

[1] 新生状态(New):当一个线程的实例被创建即使用new关键字和Thread类或其子类创建一个线程对象后,此时该线程处于新生(new)状态,处于新生状态的线程有自己的内存空间,但该线程并没有运行,此时线程还不是活着的(not alive)。

[2] 就绪状态(Runnable):通过调用线程实例的start()方法来启动线程使线程进入就绪状态(runnable);处于就绪状态的线程已经具备了运行条件,但还没有被分配到CPU即不一定会被立即执行,此时处于线程就绪队列,等待系统为其分配CPCU,等待状态并不是执行状态; 此时线程是活着的(alive)。

[3] 运行状态(Running):一旦获取CPU(被JVM选中),线程就进入运行(running)状态,线程的run()方法才开始被执行;在运行状态的线程执行自己的run()方法中的操作,直到调用其他的方法而终止、或者等待某种资源而阻塞、或者完成任务而死亡;如果在给定的时间片内没有执行结束,就会被系统给换下来回到线程的等待状态;此时线程是活着的(alive)。

[4] 阻塞状态(Blocked):通过调用join()、sleep()、wait()或者资源被暂用使线程处于阻塞(blocked)状态;处于Blocking状态的线程仍然是活着的(alive)。

[5] 死亡状态(Dead):当一个线程的run()方法运行完毕或被中断或被异常退出,该线程到达死亡(dead)状态。此时可能仍然存在一个该Thread的实例对象,当该Thread已经不可能在被作为一个可被独立执行的线程对待了,线程的独立的call stack已经被dissolved。一旦某一线程进入Dead状态,他就再也不能进入一个独立线程的生命周期了。对于一个处于Dead状态的线程调用start()方法,会出现一个运行期(runtime exception)的异常;处于Dead状态的线程不是活着的(not alive)。

线程的状态转换图如下所示:

1362050775_2404.jpg

5.线程的方法、属性

[1] 优先级(priority)

每个类都有自己的优先级,一般property用1-10的整数表示,默认优先级是5,优先级最高是10;优先级高的线程并不一定比优先级低的线程执行的机会高,只是执行的机率高;默认一个线程的优先级和创建他的线程优先级相同。

[2] Thread.sleep()/sleep(long millis)

当前线程睡眠/millis的时间(millis指定睡眠时间是其最小的不执行时间,因为sleep(millis)休眠到达后,无法保证会被JVM立即调度);sleep()是一个静态方法(static method) ,所以他不会停止其他的线程也处于休眠状态;线程sleep()时不会失去拥有的对象锁。 作用:保持对象锁,让出CPU,调用目的是不让当前线程独自霸占该进程所获取的CPU资源,以留一定的时间给其他线程执行的机会。

[3] Thread.yield()

让出CPU的使用权,给其他线程执行机会、让同等优先权的线程运行(但并不保证当前线程会被JVM再次调度、使该线程重新进入Running状态),如果没有同等优先权的线程,那么yield()方法将不会起作用。

[4] Thread.join()

使用该方法的线程会在此之间执行完毕后再往下继续执行。

[5] object.wait()

当一个线程执行到wait()方法时,他就进入到一个和该对象相关的等待池(Waiting Pool)中,同时失去了对象的机锁---暂时的,wait后还要返还对象锁。当前线程必须拥有当前对象的锁,如果当前线程不是此锁的拥有者,会抛出IllegalMonitorStateException异常,所以wait()必须在synchronized block中调用。

[6] Object.notify()/notifyAll()

唤醒在当前对象等待池中等待的第一个线程/所有线程。notify()/notifyAll()也必须拥有相同对象锁,否则也会抛出IllegalMonitorStateException异常。

[7] Synchronizing Block

Synchronized Block/方法控制对类成员变量的访问;Java中的每一个对象都有唯一的一个内置的锁,每个Synchronized Block/方法只有持有调用该方法被锁定对象的锁才可以访问,否则所属线程阻塞;机锁具有独占性、一旦被一个Thread持有,其他的Thread就不能再拥有(不能访问其他同步方法),方法一旦执行,就独占该锁,直到从该方法返回时才将锁释放,此后被阻塞的线程方能获得该锁,重新进入可执行状态。

6.Object.wait()和Thread.sleep(long)的区别

[1] sleep()方法

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)。

在sleep()休眠时间期满后,该线程不一定会立即执行,这是因为其它线程可能正在运行而且没有被调度为放弃执行,除非此线程具有更高的优先级。

[2] wait()方法

wait()方法是Object类里的方法;当一个线程执行到wait()方法时,它就进入到一个和该对象相关的等待池中,同时失去(释放)了对象的机锁(暂时失去机锁,wait(long timeout)超时时间到后还需要返还对象锁),其他线程可以访问。

wait()使用notify或者notifyAlll或者指定睡眠时间来唤醒当前等待池中的线程。

wiat()必须放在synchronized block中,否则会在program runtime时扔出"java.lang.IllegalMonitorStateException"异常。

总结一下:

sleep()睡眠时,保持对象锁,仍然占有该锁。

wait()睡眠时,释放对象锁。

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