分享人:张泉良
1.背景介绍
2.知识剖析
3.常见问题
4.编码实战
5.扩展思考
6.参考文献
7.更多讨论
什么是线程,什么是进程?
每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销,一个进程包含1--n个线程。(进程是资源分配的最小单位)
同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC),线程切换开销小。(线程是cpu调度的最小单位)
一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。
多线程是指程序中包含多个执行流,即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务,也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。
创建线程的常见方式
1.继承Thread类
2.实现Runable接口
3.实现Callable接口,并与Future、线程池结合使用
Thread和Runnable的区别
1.Thread:需要继承Thread类,Runnable:需要实现Runnable接口;Thread也是Runnable的实现类;
2.实现Runable接口适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源
3.实现Callable接口可以避免java中的单继承的限制,增加程序的健壮性,代码可以被多个线程共享,代码和数据独立
4.线程池只能放入实现Runable或callable类线程,不能直接放入继承Thread的类
线程安全
经常用来描绘一段代码。指在并发的情况之下,该代码经过多线程使用,线程的调度顺序不影响任何结果。 这个时候使用多线程,我们只需要关注系统的内存,cpu是不是够用即可。 反过来,线程不安全就意味着线程的调度顺序会影响最终结果,如不加事务的转账代码:
线程状态的转换
1、新建状态(New):新创建了一个线程对象。
2、就绪状态(Runnable):线程对象创建后,其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。
3、运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行程序代码。
4、阻塞状态(Blocked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种:
(一)、等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)
(二)、同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入锁池中。
(三)、其他阻塞:运行的线程执行sleep()或join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。(注意,sleep是不会释放持有的锁)
5、死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。
线程的调度
1、调整线程优先级:Java线程有优先级,优先级高的线程会获得较多的运行机会。Thread类的setPriority()和getPriority()方法分别用来设置和获取线程的优先级。
2、线程睡眠:Thread.sleep(long millis)方法,使线程转到阻塞状态。millis参数设定睡眠的时间,以毫秒为单位。当睡眠结束后,就转为就绪(Runnable)状态。sleep()平台移植性好。
3、线程等待:Object类中的wait()方法,导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 唤醒方法。这个两个唤醒方法也是Object类中的方法,行为等价于调用 wait(0) 一样。
线程的调度
4、线程让步:Thread.yield() 方法,暂停当前正在执行的线程对象,把执行机会让给相同或者更高优先级的线程。
5、线程加入:join()方法,等待其他线程终止。在当前线程中调用另一个线程的join()方法,则当前线程转入阻塞状态,直到另一个进程运行结束,当前线程再由阻塞转为就绪状态。
6、线程唤醒:Object类中的notify()方法,唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待,则会选择唤醒其中一个线程。
ThreadLocal类
保存线程的独立变量。对一个线程类(继承自Thread)当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本, 所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。常用于用户登录控制,如记录session信息。
Lock类和和synchronized的区别
lock更灵活,可以自由定义多把锁的枷锁解锁顺序(synchronized要按照先加的后解顺序) 提供多种加锁方案,lock 阻塞式, trylock 无阻塞式, lockInterruptily 可打断式, 还有trylock的带超时时间版本
多线程的应用
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