更新時間:2020-08-07 16:02:48 來源:動力節(jié)點(diǎn) 瀏覽2294次
一:概念
了解線程,得先了解進(jìn)程。
進(jìn)程:是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動,它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個獨(dú)立單位。
線程:是進(jìn)程的一個實(shí)體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。
關(guān)系:簡而言之,一個程序至少有一個進(jìn)程,一個進(jìn)程至少有一個線程。進(jìn)程和線程的主要差別在于他們是不同的操作系統(tǒng)資源管理方式。
2.1:設(shè)計(jì)一個繼承java.lang.Thread的子類,覆蓋Thread類的run方法。
2.2:設(shè)計(jì)一個實(shí)現(xiàn)Runnable接口的類,實(shí)現(xiàn)它的run方法。
啟動線程:調(diào)用start()方法
運(yùn)行線程:調(diào)用run()方法
三:線程之間的狀態(tài)
3.1:創(chuàng)建狀態(tài):使用new運(yùn)算符創(chuàng)建一個線程后,該線程處于創(chuàng)建狀態(tài)。
3.2:就緒狀態(tài):用start()方法啟動一個線程后,系統(tǒng)為該線程分配除處理機(jī)外的所有資源,線程就進(jìn)入就緒隊(duì)列排隊(duì),等待處理機(jī)制調(diào)度。
3.3:運(yùn)行狀態(tài):輪到線程占用CPU資源時,JVM將CPU使用權(quán)切換給該線程,該線程就可以開始自己的生命周期。
3.4:阻塞狀態(tài):正在運(yùn)行的線程讓出CPU使用權(quán),JVM將CPU資源切換給其它線程。阻塞主要有休眠阻塞、等待阻塞、互斥阻塞和其它阻塞等。
3.5:死亡狀態(tài):線程運(yùn)行結(jié)束后進(jìn)入死亡狀態(tài)。
四:線程的兩個特性
多個線程之間是不能直接傳遞數(shù)據(jù)交互的,它們之間的交互只能通過共享變量來實(shí)現(xiàn)。
線程共享變量的過程:在多個線程之間共享了Count類的一個對象,這個對象是被創(chuàng)建在主內(nèi)存(堆內(nèi)存)中,每個線程都有自己的工作內(nèi)存(線程棧)。操作共享對象時,首先從主內(nèi)存復(fù)制Count對象到工作內(nèi)存中,修改Count對象,最后用工作內(nèi)存Count刷新主內(nèi)存Count。
4.1:可見性
當(dāng)一個對象在工作內(nèi)存中都存在副本,一但一個線程修改了共享變量,其他線程能看見修改后的值。
4.2:有效性
多個線程執(zhí)行時,CPU的調(diào)度是隨機(jī)的。保證線程有序的執(zhí)行,這就是有效性。
5.1:synchronized
每個鎖對象都有兩個隊(duì)列,分別為就緒隊(duì)列,阻塞隊(duì)列。
就緒隊(duì)列存放了將要獲得鎖的線程,阻塞隊(duì)列存放了被阻塞的線程,當(dāng)一個線程被喚醒后,才會進(jìn)入就緒隊(duì)列,等待CPU的調(diào)度,反之,進(jìn)入阻塞隊(duì)列,等待被喚醒。
一個線程執(zhí)行互斥代碼過程如下:
1.獲得同步鎖;
2.清空工作內(nèi)存;
3.從主內(nèi)存拷貝對象副本到工作內(nèi)存;
4.執(zhí)行代碼(計(jì)算或者輸出等);
5.刷新主內(nèi)存數(shù)據(jù);
6.釋放同步鎖。
5.2:volatile
一個變量可以被volatile修飾,在這種情況下內(nèi)存模型(主內(nèi)存和線程工作內(nèi)存)確保所有線程可以看到一致的變量值
六:線程池
池的最終目的都是節(jié)約資源,以更小的開銷做更多的事情,從而提高性能。
創(chuàng)建線程池的方式有四種:
6.1.創(chuàng)建一個可重用固定線程集合的線程池,以共享的無界隊(duì)列方式來運(yùn)行這些線程。
ExecutorService threadPool=Executors.newFixedThreadPool(3);
創(chuàng)建了一個固定大小的線程池,容量為3,在FixedThreadPool中,有一個固定大小的池,如果當(dāng)前需要執(zhí)行的任務(wù)超過了池大小,那么多于的任務(wù)等待狀態(tài),直到有空閑下來的線程執(zhí)行任務(wù),而當(dāng)執(zhí)行的任務(wù)小于池大小,空閑的線程也不會去銷毀。
6.2.創(chuàng)建一個可根據(jù)需要創(chuàng)建新線程的線程池,但是在以前構(gòu)造的線程可用時將重用它們。
ExecutorService threadPool=Executors.newCachedThreadPool();//線程池的大小會根據(jù)執(zhí)行的任務(wù)數(shù)動態(tài)分配
CachedThreadPool會創(chuàng)建一個緩存區(qū),將初始化的線程緩存起來,如果線程有可用的,就使用之前創(chuàng)建好的線程,如果沒有可用的,就新創(chuàng)建線程。
6.3.創(chuàng)建一個使用單個worker線程的Executor,以無界隊(duì)列方式來運(yùn)行該線程。
ExecutorService threadPool=Executors.newSingleThreadExecutor();
SingleThreadExecutor得到的是一個單個的線程,這個線程會保證你的任務(wù)執(zhí)行完成,如果當(dāng)前線程意外終止,會創(chuàng)建一個新線程繼續(xù)執(zhí)行任務(wù),這和我們直接創(chuàng)建線程不同,也和newFixedThreadPool(1)不同。
6.4.創(chuàng)建一個可安排在給定延遲后運(yùn)行命令或者定期地執(zhí)行的線程池。
ScheduledExecutorService threadPool=Executors.newScheduledThreadPool(3);
ScheduledThreadPool可以定時的或延時的執(zhí)行任務(wù)。
七:鎖對象Lock
Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口,Lock實(shí)現(xiàn)提供了比使用synchronized方法和語句可獲得的更廣泛的鎖定操作,它能以更優(yōu)雅的方式處理線程同步問題.
與synchronized不同:
用sychronized修飾的方法或者語句塊在代碼執(zhí)行完之后鎖自動釋放,而用Lock需要我們手動釋放鎖,所以為了保證鎖最終被釋放(發(fā)生異常情況),要把互斥區(qū)放在try內(nèi),釋放鎖放在finally內(nèi)。
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