java線程基礎
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線程和進程
- 進程 : 進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。
進程由程序、數據和進程控制塊三部分組成。 - 線程 :
線程,有時被稱為輕量級進程(Lightweight Process,LWP),是程序執行流的最小單元。一個標準的線程由線程ID,當前指令指針(PC),寄存器集合和堆棧組成。
- 進程 : 進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。
線程狀態
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線程共包括以下5種狀態。
新建狀態(New) : 線程對象被創建后,就進入了新建狀態。此時它和其他Java對象一樣,僅僅由Java虛擬機分配了內存,并初始化其成員變量值。
就緒狀態(Runnable): 也被稱為“可執行狀態”。線程對象被調用了該對象的start()方法,該線程處于就緒狀態。Java虛擬機會為其創建方法調用棧和程序計數器。處于就緒狀態的線程,隨時可能被CPU調度執行,取決于JVM中線程調度器的調度。
運行狀態(Running) : 線程獲取CPU權限進行執行。需要注意的是,線程只能從就緒狀態進入到運行狀態。
阻塞狀態(Blocked) : 阻塞狀態是線程因為某種原因放棄CPU使用權,暫時停止運行。直到線程進入就緒狀態,才有機會轉到運行狀態。阻塞的情況分三種:
(01) 等待阻塞 -- 通過調用線程的wait()方法,讓線程等待某工作的完成。
(02) 同步阻塞 -- 線程在獲取synchronized同步鎖失敗(因為鎖被其它線程所占用),它會進入同步阻塞狀態。
(03) 其他阻塞 -- 通過調用線程的sleep()或join()或發出了I/O請求時,線程會進入到阻塞狀態。當sleep()狀態超時、join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時,線程重新轉入就緒狀態。死亡狀態(Dead) : 線程執行完了、因異常退出了run()方法或者直接調用該線程的stop()方法(容易導致死鎖,現在已經不推薦使用),該線程結束生命周期。
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線程JAVA實現
- 繼承Thread類,重寫run方法
- 實現Runable接口,實現run方法
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wait(),notify(),nofityAll()
- wait()的作用是讓當前線程進入等待狀態,同時,wait()也會讓當前線程釋放它所持有的鎖。
- notify()和notifyAll()的作用,則是喚醒當前對象上的等待線程;notify()是喚醒單個線程,而notifyAll()是喚醒所有的線程。(進入Runable狀態)
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yield(),sleep(),join(),interrupt()
- 線程讓步 - yield yield()是Thread類的靜態方法。它能讓當前線程暫停,但不會阻塞該線程,而是由“運行狀態”進入到“就緒狀態”,從而讓 其它具有相同優先級的等待線程獲取執行權;但是,并不能保證在當前線程調用yield()之后,其它具有相同優先級的線程就一定能獲得執行權;也有可能是 當前線程又進入到“運行狀態”繼續運行!值得注意的是,yield()方法不會釋放鎖。
- 線程睡眠 - sleep
sleep() 的作用是讓當前線程休眠,即當前線程會從“運行狀態”進入到“休眠(阻塞)狀態”。sleep()會指定休眠時間,線程休眠的時間會大于/等于該休眠時間;在線程重新被喚醒時,它會由“阻塞狀態”變成“就緒狀態”,從而等待cpu的調度執行。常用來暫停程序的運行。同時注意,sleep()方法不會釋放鎖。 - 線程合并 - join
線程依賴,一個線程依賴另外一個線程執行完成后執行。 - 線程中斷 - interrupt
我們經常通過判斷線程的中斷標記來控制線程。 interrupt()是Thread類的一個實例方法,用于中斷本線程。這個方法被調用時,會立即將線程的中斷標志設置為“true”。所以當中斷處于“阻塞狀態”的線程時,由于處于阻塞狀態,中斷標記會被設置為“false”,拋出一個 InterruptedException。所以我們在線程的循環外捕獲這個異常,就可以退出線程了。interrupt()并不會中斷處于“運行狀態”的線程,它會把線程的“中斷標記”設置為true,所以我們可以不斷通過isInterrupted()來檢測中斷標記,從而在調用了interrupt()后終止線程,這也是通常我們對interrupt()的用法。Interrupted()是Thread類的一個靜態方法,它返回一個布爾類型指明當前線程是否已經被中斷,isInterrupted()是Thread類的實例方法,返回一個布爾類型來判斷線程是否已經被中斷。它們都能夠用于檢測對象的“中斷標記”。區別是,interrupted()除了返回中斷標記之外,它還會清除中斷標記(即將中斷標記設為false);而isInterrupted()僅僅返回中斷標記。
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同步鎖 - Synchronized (其他鎖等)
- 在java中,每一個對象有且僅有一個同步鎖。這也意味著,同步鎖是依賴于對象而存在。
- 當當前線程調用某對象的synchronized方法時,就獲取了該對象的同步鎖。例如,synchronized(obj),當前線程就獲取了“obj這個對象”的同步鎖。
- 不同線程對同步鎖的訪問是互斥的。也就是說,某時間點,對象的同步鎖只能被一個線程獲取到!通過同步鎖,我們就能在多線程中,實現對“對象/方法”的互斥訪問。 例如,現在有個線程A和線程B,它們都會訪問“對象obj的同步鎖”。假設,在某一時刻,線程A獲取到“obj的同步鎖”并在執行一些操作;而此時,線程B也企圖獲取“obj的同步鎖” —— 線程B會獲取失敗,它必須等待,直到線程A釋放了“該對象的同步鎖”之后線程B才能獲取到“obj的同步鎖”從而才可以運行。
線程優先級