更新時間:2020-08-07 16:02:48 來源:動力節點 瀏覽2366次
一:概念
了解線程,得先了解進程。
進程:是具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合的一次運行活動,它是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。
線程:是進程的一個實體,是CPU調度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位。
關系:簡而言之,一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程。進程和線程的主要差別在于他們是不同的操作系統資源管理方式。
二.創建線程
2.1:設計一個繼承java.lang.Thread的子類,覆蓋Thread類的run方法。
2.2:設計一個實現Runnable接口的類,實現它的run方法。
啟動線程:調用start()方法
運行線程:調用run()方法
三:線程之間的狀態
3.1:創建狀態:使用new運算符創建一個線程后,該線程處于創建狀態。
3.2:就緒狀態:用start()方法啟動一個線程后,系統為該線程分配除處理機外的所有資源,線程就進入就緒隊列排隊,等待處理機制調度。
3.3:運行狀態:輪到線程占用CPU資源時,JVM將CPU使用權切換給該線程,該線程就可以開始自己的生命周期。
3.4:阻塞狀態:正在運行的線程讓出CPU使用權,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:線程運行結束后進入死亡狀態。
四:線程的兩個特性
多個線程之間是不能直接傳遞數據交互的,它們之間的交互只能通過共享變量來實現。
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,這個對象是被創建在主內存(堆內存)中,每個線程都有自己的工作內存(線程棧)。操作共享對象時,首先從主內存復制Count對象到工作內存中,修改Count對象,最后用工作內存Count刷新主內存Count。
4.1:可見性
當一個對象在工作內存中都存在副本,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
多個線程執行時,CPU的調度是隨機的。保證線程有序的執行,這就是有效性。
五:線程的同步機制
5.1:synchronized
每個鎖對象都有兩個隊列,分別為就緒隊列,阻塞隊列。
就緒隊列存放了將要獲得鎖的線程,阻塞隊列存放了被阻塞的線程,當一個線程被喚醒后,才會進入就緒隊列,等待CPU的調度,反之,進入阻塞隊列,等待被喚醒。
一個線程執行互斥代碼過程如下:
1.獲得同步鎖;
2.清空工作內存;
3.從主內存拷貝對象副本到工作內存;
4.執行代碼(計算或者輸出等);
5.刷新主內存數據;
6.釋放同步鎖。
5.2:volatile
一個變量可以被volatile修飾,在這種情況下內存模型(主內存和線程工作內存)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約資源,以更小的開銷做更多的事情,從而提高性能。
創建線程池的方式有四種:
6.1.創建一個可重用固定線程集合的線程池,以共享的無界隊列方式來運行這些線程。
ExecutorService threadPool=Executors.newFixedThreadPool(3);
創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,如果當前需要執行的任務超過了池大小,那么多于的任務等待狀態,直到有空閑下來的線程執行任務,而當執行的任務小于池大小,空閑的線程也不會去銷毀。
6.2.創建一個可根據需要創建新線程的線程池,但是在以前構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執行的任務數動態分配
CachedThreadPool會創建一個緩存區,將初始化的線程緩存起來,如果線程有可用的,就使用之前創建好的線程,如果沒有可用的,就新創建線程。
6.3.創建一個使用單個worker線程的Executor,以無界隊列方式來運行該線程。
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執行完成,如果當前線程意外終止,會創建一個新線程繼續執行任務,這和我們直接創建線程不同,也和newFixedThreadPool(1)不同。
6.4.創建一個可安排在給定延遲后運行命令或者定期地執行的線程池。
ScheduledExecutorService threadPool=Executors.newScheduledThreadPool(3);
ScheduledThreadPool可以定時的或延時的執行任務。
七:鎖對象Lock
Lock是java.util.concurrent.locks包下的接口,Lock實現提供了比使用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(發生異常情況),要把互斥區放在try內,釋放鎖放在finally內。
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